JP2013190542A - Composition for coating and plastic lens - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composition for coating that adheres well to a plastic substrate such as a plastic lens substrate without a primer layer and is capable of forming a hard coat layer exhibiting high tolerance in a boiling test.SOLUTION: There is provided a composition for coating which includes (A) a co-hydrolysis-condensation product of bisphenol group-containing silane and UV absorbing group-containing silane, (B) colloidal particles of silicon oxide, (C) a reactive silyl group-containing acrylic resin, (D) a hardener and (E) a solvent. The inventive composition for coating adheres well to a plastic substrate without a primer layer and can form a hard coat layer excellent also in transparency of the appearance. A plastic lens having a hard coat layer using the inventive composition for coating on a plastic substrate, a polycarbonate resin lens in particular, has reduced degradation due to ultraviolet rays and sufficient impact resistance. It also has high tolerance in a boiling test, so its tolerance in an adherence test is dramatically improved.

Description

本発明は、プラスチック基材の表面硬度を高め、高度の紫外線遮蔽能を付与する透明なハードコート膜を形成できるコーティング用組成物、及びプラスチック基材上に該組成物の被膜が形成されたプラスチックレンズ、とりわけ、プラスチック基材としてポリカーボネート樹脂を用いたプラスチックレンズに関するものである。   The present invention relates to a coating composition capable of forming a transparent hard coat film that increases the surface hardness of a plastic substrate and imparts a high degree of ultraviolet shielding ability, and a plastic in which a film of the composition is formed on a plastic substrate The present invention relates to a lens, particularly a plastic lens using a polycarbonate resin as a plastic substrate.

近年、レンズ用の素材としてプラスチックは、ガラスと比較して軽量であり、耐衝撃性、染色性、加工性等において利点を有することから選ばれている。反面、ガラスと比較して耐擦傷性、耐熱性等では劣っており、これら欠点を克服するため種々の改良、改質の努力がなされている。耐擦傷性を改良する方法として、基材表面にハードコートを施すことが行われている。ハードコート層はシランの加水分解物やシリカとの混合物を主成分とするシリコーン系コーティング組成物によるものが行われてきている。   In recent years, plastics have been selected as materials for lenses because they are lighter than glass and have advantages in impact resistance, dyeability, workability, and the like. On the other hand, scratch resistance and heat resistance are inferior to those of glass, and various improvements and modifications have been made to overcome these drawbacks. As a method for improving the scratch resistance, a hard coat is applied to the substrate surface. The hard coat layer is made of a silicone-based coating composition whose main component is a hydrolyzate of silane or a mixture with silica.

しかしながら、プラスチックレンズ基材に上述したようなシリコーン系コーティング組成物を塗布し、ハードコート層を形成させようとしても、密着性が足りず、初期密着、煮沸密着ともに実用に耐えうるものではなかった。そのため、密着性を付与するためにプライマーを基材に塗布し、その後にハードコート液を塗布するという2段階の工程を必要としていた。特に、ポリカーボネート樹脂からなるレンズ基材においては、ハードコート層との密着性が悪く、プライマー処理が不可欠であった。   However, even if the silicone-based coating composition as described above was applied to a plastic lens substrate to form a hard coat layer, the adhesion was insufficient and neither initial adhesion nor boiling adhesion could be put into practical use. . Therefore, in order to provide adhesiveness, a two-step process of applying a primer to a substrate and then applying a hard coat solution is required. In particular, in a lens substrate made of a polycarbonate resin, adhesion to the hard coat layer is poor, and primer treatment is indispensable.

また、プライマー層は、レンズ基材とハードコート層との間で衝撃吸収層としての役割を果たし、レンズの耐衝撃性を改善するのに役立っているため、レンズ基材にプライマー処理無しにハードコート層を設けると、耐衝撃性が著しく悪化することが知られている。   In addition, the primer layer serves as an impact absorbing layer between the lens substrate and the hard coat layer, and helps to improve the impact resistance of the lens. It is known that when a coating layer is provided, the impact resistance is significantly deteriorated.

しかしながら、ポリカーボネート樹脂は、他の樹脂に比べて耐衝撃性が秀でているため、プライマー層が無くても十分実用に耐えうる耐衝撃性を持つレンズとなりうるため、ポリカーボネート樹脂からなるレンズ基材に対して、プライマー処理無しでも密着性に優れるようなハードコートが望まれていた。   However, since polycarbonate resin is superior in impact resistance compared to other resins, it can be a lens with impact resistance that can withstand practical use even without a primer layer. On the other hand, there has been a demand for a hard coat that has excellent adhesion without primer treatment.

このようなハードコートを得るものとして、特開平06−256718号公報(特許文献1)では、接着促進剤としてカプロラクトン基ポリエステルポリオールを含有させることにより、プライマーの塗布なしに基材と密着するコーティング組成物が開示されている。しかし、この化合物を含有させて密着性を得ることができても、ハードコート層を施したプラスチックは白化してしまっていた。白化しない程度にカプロラクトン基ポリエステルポリオールの分量を減らそうとすると、十分な密着性が得られなくなっていた。白化現象はレンズにとっては極めて不都合であり、実用的なレンズにはこうしたコーティングを実施することができなかった。   In order to obtain such a hard coat, Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-256718 (Patent Document 1) contains a caprolactone-based polyester polyol as an adhesion promoter so that it adheres to a substrate without application of a primer. Things are disclosed. However, even if this compound can be included to obtain adhesiveness, the plastic provided with the hard coat layer has been whitened. If the amount of caprolactone-based polyester polyol was reduced to such an extent that it did not whiten, sufficient adhesion could not be obtained. The whitening phenomenon is extremely inconvenient for the lens, and such a coating could not be applied to a practical lens.

また、反応性アクリル樹脂を含有したハードコート組成物が、特願2003−312782号において提案されている。反応性アクリル樹脂を含有したハードコート組成物は、白化現象を抑制しながらも優れた密着性を示し、ポリカーボネート樹脂に対しても有効である。ポリカーボネート樹脂を用いたレンズ基材に対してこのハードコート組成物を用いたレンズは、外観、初期密着性、硬度、耐候性等の各試験において優れた結果を示すが、煮沸した水溶液の中へレンズを浸漬して耐性を検査する煮沸試験においては、クラックや膜剥げが早い段階で発生してしまっていた。   A hard coat composition containing a reactive acrylic resin has been proposed in Japanese Patent Application No. 2003-312782. A hard coat composition containing a reactive acrylic resin exhibits excellent adhesion while suppressing the whitening phenomenon, and is also effective for a polycarbonate resin. A lens using this hard coat composition with respect to a lens substrate using a polycarbonate resin shows excellent results in tests such as appearance, initial adhesion, hardness, weather resistance, etc., but into a boiled aqueous solution In the boiling test in which the lens is immersed and inspected for resistance, cracks and film peeling occurred at an early stage.

プラスチック表面のコーティングは、主として液相法と気相法によりなされている。液相法の例としては、アルコキシシランをゾル−ゲル法によって加水分解及び脱水縮合して緻密なガラス状架橋構造を有するコーティング膜を得る方法がある。一方、気相法の例としては、基板にシリカ膜を真空蒸着させて保護膜を形成し、硬度を高める方法が採用されている。しかし、こうしたコーティング膜は紫外線吸収能を持たないため、基材のプラスチックが紫外線により劣化するという欠点があった。   Coating of the plastic surface is mainly performed by a liquid phase method and a gas phase method. As an example of the liquid phase method, there is a method of obtaining a coating film having a dense glassy crosslinked structure by hydrolyzing and dehydrating and condensing alkoxysilane by a sol-gel method. On the other hand, as an example of the vapor phase method, a method is employed in which a silica film is vacuum-deposited on a substrate to form a protective film to increase the hardness. However, since such a coating film does not have the ability to absorb ultraviolet rays, there is a drawback that the plastic of the base material is deteriorated by ultraviolet rays.

この欠点を補う方法として、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、サルチレート系及び置換アクリロニトリル系等の有機系の紫外線吸収剤をコーティング膜に配合したもの、又は酸化チタンや酸化亜鉛等の無機系の紫外線吸収剤を配合したものが知られている。   As a method to compensate for this drawback, a coating film containing an organic UV absorber such as benzophenone, benzotriazole, salicylate or substituted acrylonitrile, or an inorganic UV absorber such as titanium oxide or zinc oxide. Is known.

しかしながら、こうした従来のコーティング膜にあって、有機系の紫外線吸収剤の場合には耐熱性が乏しく、経時で揮散するため紫外線遮蔽効果が限定的で、大量に使用すると基板との密着性に悪影響を及ぼし、使用量に制限がある等の問題があった。また、無機系の紫外線吸収剤を用いた場合には、それ自体が紫外線で黄変してしまう他、一般に粒径が大きいために可視光の透過性が悪く、透明性が悪化するという問題のため、レンズ用途での使用は限定的であった。また、透明性に優れる無機系の紫外線吸収剤として特開平2−265976号公報(特許文献2)には、粒径が0.1μm以下の酸化亜鉛微粉末を結合剤中に単分散した組成物が提案されているが、0.1μm以下の酸化亜鉛微粉末は、製造コストが高く、しかもこの微粉末を結合剤中に分散させるためには多くの工程と時間が必要であった。   However, these conventional coating films have poor heat resistance in the case of organic UV absorbers and have a limited UV shielding effect because they evaporate over time. There was a problem that the amount used was limited. In addition, in the case of using an inorganic ultraviolet absorber, in addition to yellowing itself by ultraviolet rays, generally, since the particle size is large, the transmittance of visible light is poor and the transparency is deteriorated. Therefore, the use in lens applications has been limited. JP-A-2-265976 (Patent Document 2) discloses an inorganic ultraviolet absorber having excellent transparency in which a zinc oxide fine powder having a particle size of 0.1 μm or less is monodispersed in a binder. However, a zinc oxide fine powder of 0.1 μm or less is expensive to manufacture, and many steps and time are required to disperse the fine powder in a binder.

特開平06−256718号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-256718 特開平2−265976号公報JP-A-2-265976

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、プラスチックレンズ基材等のプラスチック基材に、プライマー層無しでも密着性が良く、煮沸試験に対しても優れた耐性を示すハードコート層を形成するコーティング用組成物を提供することを目的とする。また、プラスチック、特にポリカーボネート樹脂基材上に本発明のコーティング用組成物により形成されたハードコート層を設けることで上記基材の表面硬度を高め、紫外線による基材の劣化を抑え、透明外観を向上させたプラスチックレンズを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and on a plastic substrate such as a plastic lens substrate, a hard coat layer having good adhesion without a primer layer and having excellent resistance to boiling tests is formed. An object of the present invention is to provide a coating composition. In addition, by providing a hard coat layer formed of the coating composition of the present invention on a plastic, particularly a polycarbonate resin substrate, the surface hardness of the substrate is increased, the deterioration of the substrate due to ultraviolet rays is suppressed, and a transparent appearance is achieved. An object is to provide an improved plastic lens.

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、下記(A)〜(E)成分:
(A)成分:ビスフェノール基含有シランとUV吸収基含有シランの共加水分解縮合物、
(B)成分:ケイ素酸化物のコロイド粒子、
(C)成分:反応性シリル基含有アクリル樹脂、
(D)成分:硬化剤、
(E)成分:溶剤
を含有するコーティング用組成物が上記課題の解決に有効であることを見出し、本発明をなすに至った。
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found the following components (A) to (E):
(A) component: cohydrolyzed condensate of bisphenol group-containing silane and UV absorbing group-containing silane,
(B) component: colloidal particles of silicon oxide,
(C) component: reactive silyl group-containing acrylic resin,
(D) component: a curing agent,
(E) component: It discovered that the coating composition containing a solvent was effective in the solution of the said subject, and came to make this invention.

従って、本発明は、下記のコーティング用組成物及びプラスチックレンズを提供する。
[1]
下記(A)〜(E)成分を含有することを特徴とするコーティング用組成物。
(A)成分:ビスフェノール基含有シランとUV吸収基含有シランの共加水分解縮合物、
(B)成分:ケイ素酸化物のコロイド粒子、
(C)成分:反応性シリル基含有アクリル樹脂、
(D)成分:硬化剤、
(E)成分:溶剤
[2]
(A)成分が、以下の(A−1)成分のビスフェノール基含有シランと、(A−2)成分のUV吸収基含有シランとを共加水分解した共加水分解縮合物であることを特徴とする[1]に記載のコーティング用組成物。
(A−1)成分:

Figure 2013190542
(式中、R1〜R4は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基又はアリール基を示す。R5,R6は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基であり、R5とR6とが結合してこれらが結合する炭素原子と共に炭素数3〜13の炭素環又は複素環を形成してもよく、これらの基に炭素原子を有する場合には、置換基として、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数2〜6のアルケニル基又は炭素数1〜6のアルコキシ基を有することもできる。また、Yは独立に下記式
Figure 2013190542
で示される基であり、R10は炭素数2〜6のアルキレン基であり、R11,R12は、独立に炭素数1〜6のアルキル基である。nは0〜2の整数を示す。)
(A−2)成分:
Figure 2013190542

(式中、A1〜A10は、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、又はOYであり、A1〜A10のうち少なくとも1つがOYである。Yは上記の通りである。)
[3]
(A)成分と(B)成分を、予め酸性触媒存在下で加水分解・縮合させてなることを特徴とする[1]又は[2]に記載のコーティング用組成物。
[4]
(C)成分の反応性シリル基含有アクリル樹脂が、(イ)紫外線吸収性アクリル単量体と、(ロ)アルコキシシリル基含有アクリル単量体と、(ハ)それ以外のアクリル単量体とを共重合して得られるアクリル樹脂である[1]〜[3]のいずれかに記載のコーティング用組成物。
[5]
(D)成分の硬化触媒が、アルミニウム化合物である[1]〜[4]のいずれかに記載のコーティング用組成物。
[6]
(E)成分の溶剤が、2つ以上の官能基を有する化合物である[1]〜[5]のいずれかに記載のコーティング用組成物。
[7]
プラスチックレンズ基材上に、[1]〜[6]のいずれかに記載の組成物により形成されたハードコート層を設けてなることを特徴とするプラスチックレンズ。
[8]
プラスチックレンズ基材がポリカーボネート樹脂基材である[7]に記載のプラスチックレンズ。 Accordingly, the present invention provides the following coating composition and plastic lens.
[1]
A coating composition comprising the following components (A) to (E):
(A) component: cohydrolyzed condensate of bisphenol group-containing silane and UV absorbing group-containing silane,
(B) component: colloidal particles of silicon oxide,
(C) component: reactive silyl group-containing acrylic resin,
(D) component: a curing agent,
(E) component: solvent [2]
The component (A) is a cohydrolyzed condensate obtained by cohydrolyzing the bisphenol group-containing silane of the following component (A-1) and the UV absorbing group-containing silane of the component (A-2). The coating composition according to [1].
(A-1) Component:
Figure 2013190542
(In the formula, R 1 to R 4 represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group or an aryl group. R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl having 1 to 10 carbon atoms. Or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and R 5 and R 6 may be bonded to form a carbocyclic or heterocyclic ring having 3 to 13 carbon atoms together with the carbon atom to which these are bonded. When the group has a carbon atom, the substituent may have an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. Independently
Figure 2013190542
R 10 is an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, and R 11 and R 12 are independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. n shows the integer of 0-2. )
(A-2) Component:
Figure 2013190542

(In the formula, A 1 to A 10 are a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or OY, and at least one of A 1 to A 10 is OY. Y is as described above. .)
[3]
The coating composition according to [1] or [2], wherein the component (A) and the component (B) are previously hydrolyzed and condensed in the presence of an acidic catalyst.
[4]
The reactive silyl group-containing acrylic resin of component (C) is (i) an ultraviolet-absorbing acrylic monomer, (b) an alkoxysilyl group-containing acrylic monomer, and (c) other acrylic monomers. The coating composition according to any one of [1] to [3], which is an acrylic resin obtained by copolymerization of
[5]
The coating composition according to any one of [1] to [4], wherein the curing catalyst of component (D) is an aluminum compound.
[6]
The coating composition according to any one of [1] to [5], wherein the solvent of component (E) is a compound having two or more functional groups.
[7]
A plastic lens comprising a plastic lens substrate and a hard coat layer formed of the composition according to any one of [1] to [6].
[8]
The plastic lens according to [7], wherein the plastic lens substrate is a polycarbonate resin substrate.

本発明のコーティング用組成物は、プライマー層が無くてもプラスチック基材との密着性に優れ、外観の透明性にも優れたハードコート層を形成することができる。また、プラスチック基材上に、本発明のコーティング用組成物により形成されたハードコート層を有するプラスチックレンズ、特にポリカーボネート樹脂製レンズは、紫外線劣化が抑制され、耐衝撃性も十分である。
本発明のコーティング用組成物によって形成されたハードコート層は、紫外線遮蔽効果があることにより、紫外線の低減によるプラスチック基材の耐候性の向上を図ることができる。また、煮沸試験に対して優れた耐性を持っているため、密着試験における耐性が飛躍的に向上する。
Even if there is no primer layer, the coating composition of the present invention can form a hard coat layer having excellent adhesion to a plastic substrate and excellent appearance transparency. In addition, a plastic lens having a hard coat layer formed of the coating composition of the present invention on a plastic substrate, particularly a polycarbonate resin lens, is suppressed in UV deterioration and has sufficient impact resistance.
Since the hard coat layer formed by the coating composition of the present invention has an ultraviolet shielding effect, the weather resistance of the plastic substrate can be improved by reducing ultraviolet rays. Moreover, since it has the outstanding tolerance with respect to a boiling test, the tolerance in a contact test improves greatly.

(1)組成物成分
本発明のコーティング用組成物は、
(A)ビスフェノール基含有シランとUV吸収基含有シランの共加水分解縮合物、
(B)ケイ素酸化物のコロイド粒子、
(C)反応性シリル基含有アクリル樹脂、
(D)硬化触媒、及び
(E)溶剤
を必須成分とするものである。
(1) Composition component The coating composition of the present invention comprises:
(A) a co-hydrolysis condensate of a bisphenol group-containing silane and a UV absorbing group-containing silane,
(B) silicon oxide colloidal particles,
(C) a reactive silyl group-containing acrylic resin,
(D) A curing catalyst and (E) a solvent are essential components.

各成分について、以下に詳述する。
[(A)成分]
コーティング用組成物に含有させる(A)成分の原料シランは、好ましくは以下のような(A−1)成分のビスフェノール基含有シランと、好ましくは(A−2)成分のUV吸収基含有シランとを共加水分解した縮合物である。
(A−1)成分:

Figure 2013190542
(式中、R1〜R4は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基又はアリール基を示す。R5,R6は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基であり、R5とR6とが結合してこれらが結合する炭素原子と共に炭素数3〜13の炭素環又は複素環を形成してもよく、これらの基に炭素原子を有する場合には、置換基として、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数2〜6のアルケニル基又は炭素数1〜6のアルコキシ基を有することもできる。また、Yは独立に下記式
Figure 2013190542

で示される基であり、R10は炭素数2〜6のアルキレン基であり、R11,R12は、独立に炭素数1〜6のアルキル基である。nは0〜2の整数を示す。) Each component is described in detail below.
[(A) component]
The raw material silane of the component (A) to be contained in the coating composition is preferably a bisphenol group-containing silane of the following component (A-1), preferably a UV absorbing group-containing silane of the component (A-2) Is a condensate obtained by cohydrolyzing
(A-1) Component:
Figure 2013190542
(In the formula, R 1 to R 4 represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group or an aryl group. R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl having 1 to 10 carbon atoms. Or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and R 5 and R 6 may be bonded to form a carbocyclic or heterocyclic ring having 3 to 13 carbon atoms together with the carbon atom to which these are bonded. When the group has a carbon atom, the substituent may have an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. Independently
Figure 2013190542

R 10 is an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, and R 11 and R 12 are independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. n shows the integer of 0-2. )

(A−2)成分:

Figure 2013190542
(式中、A1〜A10は、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、又はOYであり、A1〜A10のうち少なくとも1つがOYである。Yは上記の通りである。) (A-2) Component:
Figure 2013190542
(In the formula, A 1 to A 10 are a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or OY, and at least one of A 1 to A 10 is OY. Y is as described above. .)

〈1〉(A−1)成分の化合物(I)のシランは、以下の構造であって、詳細に説明する。

Figure 2013190542
(式中、R1〜R4は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基又はアリール基を示す。R5,R6は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基であり、R5とR6とが結合してこれらが結合する炭素原子と共に炭素数3〜13の炭素環又は複素環を形成してもよく、これらの基に炭素原子を有する場合には、置換基として、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数2〜6のアルケニル基又は炭素数1〜6のアルコキシ基を有することもできる。また、Yは独立に下記式
Figure 2013190542
で示される基であり、R10は炭素数2〜6のアルキレン基であり、R11,R12は、独立に炭素数1〜6のアルキル基である。nは0〜2の整数を示す。) <1> The silane of the compound (I) as the component (A-1) has the following structure and will be described in detail.
Figure 2013190542
(In the formula, R 1 to R 4 represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group or an aryl group. R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl having 1 to 10 carbon atoms. Or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and R 5 and R 6 may be bonded to form a carbocyclic or heterocyclic ring having 3 to 13 carbon atoms together with the carbon atom to which these are bonded. When the group has a carbon atom, the substituent may have an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. Independently
Figure 2013190542
R 10 is an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, and R 11 and R 12 are independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. n shows the integer of 0-2. )

より具体的には、下記で示されるものを挙げることができる。

Figure 2013190542

(式中、R1〜R6は上記と同じであり、Y’は、独立に下記式
Figure 2013190542

で示される基であり、R11、R12、nは上記と同じであり、R’は水素原子又は炭素数1〜3のメチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基であり、mは0〜4の数である。) More specifically, the following can be mentioned.
Figure 2013190542

(In the formula, R 1 to R 6 are the same as above, and Y ′ is independently the following formula:
Figure 2013190542

Wherein R 11 , R 12 and n are the same as above, R ′ is a hydrogen atom or an alkyl group such as a methyl group having 1 to 3 carbon atoms, an ethyl group or a propyl group, and m is It is a number from 0 to 4. )

式(I),(I’)中、R1〜R4は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシル基又はアリール基であり、R1〜R4はそれぞれ同一であっても異なっていてもよく、具体的には、水素原子、塩素原子、臭素原子、フッ素原子等のハロゲン原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロへキシル基、オクチル基等の炭素数1〜8のアルキル基、メトキシル基、エトキシル基、プロポキシル基、ブトキシル基等の炭素数1〜4のアルコキシル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等の炭素数6〜10のアリール基が挙げられる。 In formulas (I) and (I ′), R 1 to R 4 are a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxyl group, or an aryl group, and R 1 to R 4 may be the same or different. Well, specifically, halogen atoms such as hydrogen atom, chlorine atom, bromine atom, fluorine atom, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, neopentyl Group, hexyl group, cyclohexyl group, octyl group and the like alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, methoxyl group, ethoxyl group, propoxyl group, butoxyl group and the like, alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, phenyl group, tolyl And aryl groups having 6 to 10 carbon atoms such as a group, a xylyl group, and a naphthyl group.

5,R6は水素原子、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基であり、R5,R6はそれぞれ同一であっても異なっていてもよく、具体的にアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロへキシル基、オクチル基等が、アリール基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等が挙げられる。 R 5 and R 6 are a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and R 5 and R 6 may be the same or different, specifically Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a neopentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, and an octyl group. Includes a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a naphthyl group, and the like.

また、R5,R6は、これらR5とR6が結合してこれらが結合する炭素原子と共に炭素数3〜13の炭素環又は複素環を形成してもよく、更にこれらの基に炭素原子を有する場合には、置換基として、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基等の炭素数1〜6のアルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基等の炭素数2〜6のアルケニル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜6のアルコキシ基を有してもよい。 Also, R 5, R 6 may combine these R 5 and R 6 may form a carbocyclic or heterocyclic ring having a carbon number of 3 to 13 together with the carbon atoms to which they are attached, further carbon into these groups When it has an atom, it has 1 to 6 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a neopentyl group, and a hexyl group as a substituent. C2-C6 alkenyl group such as alkyl group, vinyl group, allyl group, propenyl group, isopropenyl group, butenyl group, etc., C1-C6 alkoxy group such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group You may have.

ここで、上記炭素数3〜13の炭素環又は複素環の例としては、下記に示すものが挙げられる。

Figure 2013190542
Here, examples of the carbocyclic or heterocyclic ring having 3 to 13 carbon atoms include those shown below.
Figure 2013190542

また、置換基がついた例としては、下記に示すものが挙げられる。

Figure 2013190542
(上記式中、R7,R8は上述した置換基として例示した基である。) Examples of the substituents include those shown below.
Figure 2013190542
(In the above formula, R 7 and R 8 are groups exemplified as the substituents described above.)

Yは下記式

Figure 2013190542
で示される基であり、R10は、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、イソブチレン基、ヘキシレン基等の炭素数2〜6のアルキレン基であり、R11,R12は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基等の炭素数1〜6のアルキル基であり、R11,R12はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
nは0〜2の整数であり、好ましくは0又は1、特に0である。 Y is the following formula
Figure 2013190542
R 10 is an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms such as ethylene group, propylene group, isopropylene group, butylene group, isobutylene group, hexylene group, and R 11 and R 12 are methyl groups. Group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a neopentyl group and the like, and R 11 and R 12 are the same. Or different.
n is an integer of 0 to 2, preferably 0 or 1, particularly 0.

上記式(I)で示される化合物の製造方法は、下記一般式(i)で示される2つ以上のフェノール基を有する化合物と、アリル化合物又は下記一般式(ii)で示されるメタリル化合物とを反応させて、アリル基又はメタリル基を有するフェノキシエーテル化合物を合成した後、下記一般式(iii)で示されるヒドロシリル基を有するアルコキシシランを、白金触媒の存在下で反応させることにより調製できる。

Figure 2013190542
(式中、R1〜R6,R11,R12,R’,n,mは上記と同じであり、Xはヨウ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子である。) The method for producing the compound represented by the above formula (I) comprises a compound having two or more phenol groups represented by the following general formula (i) and an allyl compound or a methallyl compound represented by the following general formula (ii). After making it react and synthesize | combine the phenoxy ether compound which has an allyl group or a methallyl group, it can prepare by making the alkoxysilane which has the hydrosilyl group shown by the following general formula (iii) react in presence of a platinum catalyst.
Figure 2013190542
(In the formula, R 1 to R 6 , R 11 , R 12 , R ′, n, m are the same as above, and X is a halogen atom such as an iodine atom, a chlorine atom, or a bromine atom.)

一般式(i)で示される2つ以上のフェノール基を有する化合物として、具体的には、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(通称、ビスフェノールA)、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)オクタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)フェニルメタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−tert−ブチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−フェニルフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−シクロヘキシル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−ブロモフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メトキシフェニル)プロパンなどが挙げられる。特に、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(通称、ビスフェノールA)や、側鎖にフルオレン構造を有するビスフェノール類として、下記一般式(i’)で示されるフルオレン化合物が好適に使用される。   Specific examples of the compound having two or more phenol groups represented by the general formula (i) include bis (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, 2,2- Bis (4-hydroxyphenyl) propane (common name, bisphenol A), 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) butane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) octane, bis (4-hydroxyphenyl) phenylmethane 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1-phenylethane, bis (4-hydroxyphenyl) diphenylmethane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane, 1,1-bis ( 4-hydroxy-3-tert-butylphenyl) propane, 2,2-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxypheny) ) Propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-phenylphenyl) propane, 2,2-bis (3-cyclohexyl-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-bromo) Phenyl) propane, 2,2-bis (3,5-dibromo-4-hydroxyphenyl) propane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclopentane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, Examples include 2,2-bis (4-hydroxy-3-methoxyphenyl) propane. In particular, fluorene compounds represented by the following general formula (i ′) are preferably used as 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (common name, bisphenol A) and bisphenols having a fluorene structure in the side chain. The

Figure 2013190542
(式中、R1,R2,R7,R8は上記と同じである。)
Figure 2013190542
(In the formula, R 1 , R 2 , R 7 and R 8 are the same as above.)

上記式(i’)で示されるフルオレン化合物として、具体的には、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)フルオレン等を挙げることができる。   Specific examples of the fluorene compound represented by the above formula (i ′) include 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) fluorene, Examples thereof include 9-bis (4-hydroxy-3-ethylphenyl) fluorene.

ビスフェノールAは、ポリカーボネート樹脂原料として安価に大量生産されている上、ビスフェノールAを使用した場合、耐熱性を損なうことなく耐衝撃性を高めることが可能となる。   Bisphenol A is mass-produced inexpensively as a polycarbonate resin raw material, and when bisphenol A is used, it is possible to improve impact resistance without impairing heat resistance.

本発明において用いられる前記一般式(I)で示される化合物は、まず、上記2つ以上のフェノール基を有する化合物と、アリル基又はメタリル基を有するハロゲン類とを反応させる。   The compound represented by the general formula (I) used in the present invention first reacts the compound having two or more phenol groups with a halogen having an allyl group or a methallyl group.

より具体的には、前記一般式(i)で表される化合物と、アリルクロライド、アリルブロマイド、アリルヨージドのようなアリル化合物や、メタリルクロライド、メタリルブロマイド、メタリルヨージドのような一般式(ii)で表されるメタリル化合物とを、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、アルカリ金属アルコキサイド、アルカリ土類金属アルコキサイド、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ土類金属炭酸塩、アミン類のような塩基の存在下に、ケトン、エステル、エーテル等の反応に不活性な溶媒中で反応させることにより、アリル基又はメタリル基を有するフェノキシエーテル化合物を合成する。式(i)の化合物と、アリル化合物又は式(ii)の化合物の使用量は、式(i)の化合物1モルに対してアリル化合物又は式(ii)の化合物を2モル以上とすることが好ましく、より好ましくは2〜5モル、特に好ましくは2モル超〜3モルである。反応は、室温〜約200℃の範囲で行い得るが、好ましくは50〜150℃で行われる。通常、反応は、120℃程度の温度下の場合、約30分〜10時間程度で完了する。   More specifically, the compound represented by the general formula (i) and an allyl compound such as allyl chloride, allyl bromide, and allyl iodide, and a general formula (ii) such as methallyl chloride, methallyl bromide, and methallyl iodide. Such as alkali metal hydroxide, alkaline earth metal hydroxide, alkali metal alkoxide, alkaline earth metal alkoxide, alkali metal carbonate, alkaline earth metal carbonate, amines In the presence of a base, a phenoxy ether compound having an allyl group or a methallyl group is synthesized by reacting in a solvent inert to the reaction such as ketone, ester, ether or the like. The amount of the compound of the formula (i) and the allyl compound or the compound of the formula (ii) used may be 2 mol or more of the allyl compound or the compound of the formula (ii) with respect to 1 mol of the compound of the formula (i). More preferably, it is 2 to 5 mol, particularly preferably more than 2 mol to 3 mol. The reaction can be carried out in the range of room temperature to about 200 ° C., preferably 50 to 150 ° C. Usually, the reaction is completed in about 30 minutes to 10 hours at a temperature of about 120 ° C.

次いで、前記反応により得られた化合物と、一般式(iii)で示されるヒドロシラン化合物とを、白金触媒の存在下に、必要に応じて、トルエン、テトラヒドロフラン等の反応に不活性な溶媒中で、又は無溶媒で反応させることにより、一般式(I)で示される化合物を合成することができる。   Next, the compound obtained by the above reaction and the hydrosilane compound represented by the general formula (iii) in the presence of a platinum catalyst, if necessary, in a solvent inert to the reaction such as toluene and tetrahydrofuran, Or the compound shown by general formula (I) is compoundable by making it react without a solvent.

一般式(iii)で示されるヒドロシラン化合物は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基等の炭素数1〜6のアルコキシ基を1〜3個有するヒドロシラン化合物を用いることができる。一般式(iii)で示されるヒドロシラン化合物として、より好ましくは、トリメトキシシラン、トリエトキシシランである。   As the hydrosilane compound represented by the general formula (iii), a hydrosilane compound having 1 to 3 alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, and a pentoxy group can be used. The hydrosilane compound represented by the general formula (iii) is more preferably trimethoxysilane or triethoxysilane.

式(i)の化合物とアリル化合物又は式(ii)の化合物との反応生成物と、式(iii)の化合物の使用量は、式(i)の化合物とアリル化合物又は式(ii)の化合物の反応生成物1モルに対して式(iii)の化合物を2モル以上とすることが好ましく、より好ましくは2モル超〜5モルである。
反応は、室温〜約150℃の範囲で行い得るが、好ましくは25〜約100℃で行われる。トリメトキシシランを用いる場合、反応は、常温〜80℃程度に加温することで、約30分〜2時間程度で完了する。
The reaction product of the compound of formula (i) and the allyl compound or compound of formula (ii) and the amount of the compound of formula (iii) used are the compound of formula (i) and the compound of allyl compound or formula (ii) The amount of the compound of formula (iii) is preferably 2 mol or more, more preferably more than 2 mol to 5 mol, per 1 mol of the reaction product.
The reaction can be carried out in the range of room temperature to about 150 ° C, preferably 25 to about 100 ° C. In the case of using trimethoxysilane, the reaction is completed in about 30 minutes to 2 hours by heating to room temperature to about 80 ° C.

〈2〉(A−2)成分は、アルコキシシリル基を有するベンゾフェノン誘導体である反応性紫外線吸収剤で、下記式(II)で表される。

Figure 2013190542

(式中、A1〜A10は、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、又はOYであり、A1〜A10のうち少なくとも1つがOYである。Yは上述した通りである。) <2> The component (A-2) is a reactive ultraviolet absorber that is a benzophenone derivative having an alkoxysilyl group, and is represented by the following formula (II).
Figure 2013190542

(In the formula, A 1 to A 10 are a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or OY, and at least one of A 1 to A 10 is OY. Y is as described above. .)

上記式中、A1〜A10は、水素原子、ヒドロキシ基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基等の炭素数1〜6のアルキル基、又はOY(Yは上記の通りである。)であり、A1〜A10のうち少なくとも1つはOYである。 In the above formula, A 1 to A 10 are hydrogen atom, hydroxy group, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, neopentyl group, hexyl group, etc. alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or OY (Y are as described above.), and at least one of a 1 to a 10 is OY.

このシランは、下記式(iv)

Figure 2013190542
で表される2つ以上のヒドロキシ基を有するベンゾフェノン(iv)と下記式(v)
Figure 2013190542
で表されるアリル化合物(v)を反応させて、アリル基を有するベンゾフェノンを合成した後、下記式(vi)
Figure 2013190542
で表されるヒドロキシ基を持つアルコキシシラン(vi)を、白金触媒の存在下で反応させて得られる。 This silane has the following formula (iv)
Figure 2013190542
Benzophenone (iv) having two or more hydroxy groups represented by the following formula (v)
Figure 2013190542
Benzophenone having an allyl group is synthesized by reacting the allyl compound (v) represented by the following formula (vi):
Figure 2013190542
It is obtained by reacting an alkoxysilane (vi) having a hydroxy group represented by the following formula in the presence of a platinum catalyst.

一般式(II)中のA1〜A10は、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、又はOY基であり、A1〜A10のうち少なくとも1つはOY基である。 A 1 to A 10 in the general formula (II) are a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an OY group, and at least one of A 1 to A 10 is an OY group. .

一般式(iv)中のR21〜R30は、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、又はヒドロキシ基で、少なくとも2つのヒドロキシ基を有する。 R 21 to R 30 in the general formula (iv) are a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a hydroxy group, and have at least two hydroxy groups.

一般式(v)中のX’は、ヨウ素原子、臭素原子、塩素原子等のハロゲン原子で、pは1〜5の正数を示す。   X ′ in the general formula (v) is a halogen atom such as an iodine atom, a bromine atom or a chlorine atom, and p is a positive number of 1 to 5.

一般式(vi)中のR31、R32は、炭素数1〜6のアルキル基を示す。qは0〜2の整数を示す。 R 31 and R 32 in the general formula (vi) represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. q represents an integer of 0 to 2.

本発明で用いられる一般式(iv)で表される2つ以上のヒドロキシ基を有するベンゾフェノンは、2つ以上のヒドロキシ基を有するフェノール類と、芳香族カルボン酸類との反応により、ポリヒドロキシベンゾフェノン類として容易に製造することができる(例えば、特開平5−70397号公報)。   The benzophenone having two or more hydroxy groups represented by the general formula (iv) used in the present invention is obtained by reacting a phenol having two or more hydroxy groups with an aromatic carboxylic acid, thereby producing polyhydroxybenzophenones. Can be easily manufactured (for example, JP-A-5-70397).

具体的には、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,4,4’−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,3,4−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,3,4,4’−ペンタヒドロキシベンゾフェノン、2,3−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシ−4’−メトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−3,4−ジメトキシベンゾフェノン、2,3−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、4−メトキシ−2,2’,4’−トリヒドロキシベンゾフェノン、4−メトキシ−2’,3’,4’−トリヒドロキシベンゾフェノン、4−ブトキシ−2,2’,4’−トリヒドロキシベンゾフェノン、3,4−ジメトキシ−2,2’,4’−トリヒドロキシベンゾフェノン等が挙げられる。   Specifically, 4,4′-dihydroxybenzophenone, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2,3,4-trihydroxybenzophenone, 2,4,4′-trihydroxybenzophenone, 2,2 ′, 4-trihydroxy Benzophenone, 2,2 ′, 3,4-tetrahydroxybenzophenone, 2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 2,2 ′, 3,4 , 4'-pentahydroxybenzophenone, 2,3-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,4-dihydroxy-4'-methoxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy- 3,4-dimethoxybenzophenone, 2,3-dihydroxy-4,4 ′ Dimethoxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-4,4′-dimethoxybenzophenone, 4-methoxy-2,2 ′, 4′-trihydroxybenzophenone, 4-methoxy-2 ′, 3 ′, 4′-trihydroxybenzophenone 4-butoxy-2,2 ′, 4′-trihydroxybenzophenone, 3,4-dimethoxy-2,2 ′, 4′-trihydroxybenzophenone, and the like.

本発明において用いられる、前記一般式(II)で表される化合物は、このポリヒドロキシベンゾフェノン類と、アリル基を有するハロゲン類との反応により、製造することができる。   The compound represented by the general formula (II) used in the present invention can be produced by a reaction between the polyhydroxybenzophenone and a halogen having an allyl group.

より具体的には、前記一般式(iv)で表される化合物と、アリルクロライドやアリルブロマイド、アリルヨージドのような一般式(v)で表されるアリル化合物とを、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、アルカリ金属アルコキサイド、アルカリ土類金属アルコキサイド、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ土類金属炭酸塩、アミン類のような塩基の存在下に、ケトン、エステル、エーテル等の反応に不活性な溶媒中で反応させることにより合成することができる。式(iv)のベンゾフェノンと、式(v)のアリル化合物の使用量は、式(iv)のベンゾフェノン1モルに対して、式(v)のアリル化合物が好ましくは1〜1.5モル、より好ましくは1〜1.2モルとなる量である。反応は、通常室温〜約200℃の範囲で行い得るが、好ましくは、50〜150℃で行われる。通常、反応は、120℃程度の温度下の場合、約30分〜10時間程度で完了する。   More specifically, the compound represented by the general formula (iv) and the allyl compound represented by the general formula (v) such as allyl chloride, allyl bromide, and allyl iodide, an alkali metal hydroxide, an alkali In the presence of bases such as earth metal hydroxides, alkali metal alkoxides, alkaline earth metal alkoxides, alkali metal carbonates, alkaline earth metal carbonates and amines, they are insensitive to reactions such as ketones, esters and ethers. It can be synthesized by reacting in an active solvent. The amount of the benzophenone of the formula (iv) and the allyl compound of the formula (v) used is preferably 1 to 1.5 mol of the allyl compound of the formula (v) with respect to 1 mol of the benzophenone of the formula (iv). The amount is preferably 1 to 1.2 mol. The reaction can be usually carried out in the range of room temperature to about 200 ° C., but is preferably performed at 50 to 150 ° C. Usually, the reaction is completed in about 30 minutes to 10 hours at a temperature of about 120 ° C.

一般式(II)で表される化合物は、上記で得られた化合物と一般式(vi)で表されるヒドロシラン化合物とを、上記で得られた化合物1モルに対して式(vi)の化合物が好ましくは1〜2モル、より好ましくは1モルを超え1.9モル以下となる量で、白金触媒の存在下に、必要に応じて、トルエン、テトラヒドロフラン等の反応に不活性な溶媒中で、又は無溶媒で反応させることにより合成することができる。   The compound represented by the general formula (II) is obtained by combining the compound obtained above and the hydrosilane compound represented by the general formula (vi) with respect to 1 mol of the compound obtained above. Is preferably 1 to 2 mol, more preferably more than 1 mol and 1.9 mol or less, in the presence of a platinum catalyst, if necessary, in a solvent inert to the reaction such as toluene and tetrahydrofuran. Or by reacting without solvent.

ヒドロシラン化合物は、式(vi)で表されるメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基等のアルコキシ基を1〜3個有するヒドロシラン化合物を用いることができる。より好ましくは、トリメトキシシラン、トリエトキシシランである。   As the hydrosilane compound, a hydrosilane compound having 1 to 3 alkoxy groups such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, and a pentoxy group represented by the formula (vi) can be used. More preferred are trimethoxysilane and triethoxysilane.

反応は、室温〜約200℃の範囲で行い得るが、好ましくは、25〜約100℃で行われる。トリメトキシシランを用いる場合、反応は、常温〜60℃程度に加温することで、約30分〜2時間程度で完了する。得られる反応物は、一般式(II)で表される。   The reaction can be carried out in the range of room temperature to about 200 ° C, but is preferably performed at 25 to about 100 ° C. In the case of using trimethoxysilane, the reaction is completed in about 30 minutes to 2 hours by heating to room temperature to about 60 ° C. The obtained reaction product is represented by the general formula (II).

(A−1)成分及び(A−2)成分のシラン共加水分解物は、分子内にビスフェノール系とベンゾフェノン系の骨格を持ち、これが基材への密着性と紫外線の吸収に寄与する。また、分子端のアルコキシ基は加水分解して反応性の高いシラノールを生じ、これが縮合重合することによって自身で高分子化、あるいは他のバインダー成分と結合することができる。なお、このシランはアルコキシ基の一部が加水分解し、シラノールが縮合重合したオリゴマーの形態でも存在しうる。   The (A-1) component and the (A-2) component silane cohydrolyzate have bisphenol-based and benzophenone-based skeletons in the molecule, which contributes to adhesion to the substrate and absorption of ultraviolet rays. In addition, the alkoxy group at the molecular end is hydrolyzed to produce highly reactive silanol, which can be polymerized by itself or combined with other binder components by condensation polymerization. In addition, this silane may exist also in the form of the oligomer by which a part of alkoxy group hydrolyzed and the silanol condensed.

(A)成分の共加水分解は後述する条件下で行われ、この場合、更に、その他の加水分解性ケイ素化合物として、全シラン化合物に対して10モル%以下の量、特に配合する場合は0.1〜10モル%の量の下記式(III)で示されるシラン化合物を用いることができるが、10モル%を超えると所定の透明性、密着性、紫外線遮蔽性が十分に得られないことがある。   The co-hydrolysis of the component (A) is carried out under the conditions described later. In this case, as the other hydrolyzable silicon compound, an amount of 10 mol% or less with respect to the total silane compound, in particular 0 is added. A silane compound represented by the following formula (III) in an amount of 1 to 10 mol% can be used, but if it exceeds 10 mol%, sufficient transparency, adhesion and ultraviolet shielding properties cannot be obtained. There is.

1 a2 bSi(B34-a-b (III)
(式中、B1は独立に炭素数1〜10のアルキル基を表し、B2はアリール基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基、アルケニル基、エポキシ基、(メタ)アクリロイル基、メルカプト基、アミノ基、ウレイド基、シアノ基及びイソシアナト基からなる群より選ばれる1以上の有機基を含む官能基を表し、B3は炭素数1〜10のアルコキシ基、アルケニロキシ基、アシロキシ基又はアルコキシアルコキシ基を表し、a,bはおのおの0、1及び2のいずれかの整数であり、好ましくは0又は1であり、a+bは0、1及び2のいずれかの整数であり、好ましくは0又は1であり、特に好ましくは1である。)
B 1 a B 2 b Si (B 3 ) 4-ab (III)
(In the formula, B 1 independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and B 2 represents an aryl group, a halogenated alkyl group, a halogenated aryl group, an alkenyl group, an epoxy group, a (meth) acryloyl group, a mercapto group. Represents a functional group containing one or more organic groups selected from the group consisting of amino group, ureido group, cyano group and isocyanato group, B 3 is an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, alkenyloxy group, acyloxy group or alkoxyalkoxy A and b are each an integer of 0, 1 and 2, preferably 0 or 1, and a + b is an integer of 0, 1 and 2, and preferably 0 or 1 And particularly preferably 1.)

上記式(III)で示されるアルコキシシランとしては、例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラn−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラn−ブトキシシラン、テトライソブトキシシラン、メチルトリメトキシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、パーフルオロメチルエチルトリメトキシシラン、パーフルオロエチルエチルトリメトキシシラン、パーフルオロヘキシルエチルトリメトキシシラン、パーフルオロオクチルエチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン等が挙げられる。これらは1種単独でも、2種以上を混合して使用してもよく、あらかじめ部分的に加水分解を施しておいたものを使用してもかまわない。   Examples of the alkoxysilane represented by the above formula (III) include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra n-propoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra n-butoxysilane, tetraisobutoxysilane, methyltrimethoxylane, and methyl. Triethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, perfluoromethylethyltrimethoxysilane, perfluoroethylethyltrimethoxysilane, perfluorohexylethyltrimethoxysilane, perfluorooctylethyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane , Vinyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-acryloxypropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexane Syl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane Γ-acryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-ureidopropyltrimethoxysilane, γ-ureidopropyltriethoxysilane, γ-isocyanatopropyltri Examples include methoxysilane, γ-isocyanatopropyltriethoxysilane, phenyltriethoxysilane, and phenyltrimethoxysilane. These may be used singly or in combination of two or more, or may be partially partially hydrolyzed in advance.

[(B)成分]
(B)成分のケイ素酸化物のコロイド粒子は、二酸化ケイ素の微粒子で、コロイダルシリカともいう。コーティング用組成物からなる被膜に耐擦傷性を付与するために含有させるもので、安定性、分散性といった観点から、これらのコロイド粒子を分散媒中に分散させたものが用いられる。特に、水、アルコール等の極性溶剤中に分散された状態(酸化物ゾル)で使用するのが好ましい。
[Component (B)]
The (B) component silicon oxide colloidal particles are silicon dioxide fine particles, also called colloidal silica. A film made of a coating composition is contained for imparting scratch resistance. From the viewpoints of stability and dispersibility, those obtained by dispersing these colloidal particles in a dispersion medium are used. In particular, it is preferably used in a state (oxide sol) dispersed in a polar solvent such as water or alcohol.

ここで、(A−1)成分及び(A−2)成分のアルコキシシリル基を有する化合物原料を加水分解・縮合した(A)成分は、(B)成分のコロイダルシリカを加えることによって調製するのが好ましい。これは、(B)成分共存下で(A)成分を加水分解することを意味し、これによって透明性が向上する。つまり、本発明のコーティング用組成物の調製条件としては、(A)成分の加水分解縮合物を合成するとき、コロイダルシリカが一体となるように制御された条件で合成することが好ましい。コロイダルシリカが分離して凝集すると、透明性や硬度の発現が不十分で、耐擦傷性が不十分となる懸念がある。(A)成分の原料を、コロイダルシリカの金属−OH基と共存下に加水分解させ、(A)成分の加水分解縮合物を得ることにより、容易に無機−有機ハイブリッド体を形成することが可能となる。そして、そのようにして得られた硬化被膜は、均質で実質的に無色透明で、耐擦傷性、耐熱性、耐候性、耐熱性、耐酸性など諸特性に優れた膜となる。   Here, (A) component which hydrolyzed and condensed the compound raw material which has the alkoxy silyl group of (A-1) component and (A-2) component is prepared by adding the colloidal silica of (B) component. Is preferred. This means that the component (A) is hydrolyzed in the presence of the component (B), thereby improving the transparency. That is, it is preferable to synthesize the coating composition of the present invention under conditions controlled so that colloidal silica is integrated when the hydrolysis condensate of component (A) is synthesized. When colloidal silica separates and aggregates, there is a concern that transparency and hardness are insufficient and scratch resistance is insufficient. It is possible to easily form an inorganic-organic hybrid by hydrolyzing the raw material of component (A) in the presence of the metal-OH group of colloidal silica to obtain a hydrolysis condensate of component (A). It becomes. The cured film thus obtained is a homogeneous, substantially colorless and transparent film having excellent properties such as scratch resistance, heat resistance, weather resistance, heat resistance and acid resistance.

コロイダルシリカについては、直径5〜200nm、好ましくは5〜40nmのシリカ微粒子が水又は有機溶媒中にコロイド状に分散されたものが好適に利用できる。なお、本発明において、粒径はレーザー散乱式粒子径分布測定装置により測定した値である。中でも酸性水溶液分散型コロイダルシリカが、(A)成分のアルコキシシラン加水分解縮合物との反応を考慮した場合、容易に結合できるSiOH表面状態を有しているため最も適している。(A)成分の製造を、(B)成分を(A)成分の原料に加えることによって調製する場合、この方法は、酸性あるいはアルカリ性の水分散の二酸化ケイ素ゾルを使用する場合に効率のよい製造方法であり、本発明では、特に酸性水分散二酸化ケイ素ゾルを用いることが好ましい。   As the colloidal silica, those in which silica fine particles having a diameter of 5 to 200 nm, preferably 5 to 40 nm are colloidally dispersed in water or an organic solvent can be suitably used. In the present invention, the particle size is a value measured by a laser scattering type particle size distribution measuring device. Among these, acidic aqueous dispersion type colloidal silica is most suitable because it has a SiOH surface state that can be easily bonded when considering the reaction with the alkoxysilane hydrolysis condensate of component (A). When the production of component (A) is prepared by adding component (B) to the raw material of component (A), this method is efficient when an acidic or alkaline water-dispersed silicon dioxide sol is used. In the present invention, it is particularly preferable to use an acidic water-dispersed silicon dioxide sol.

かかるコロイダルシリカの具体例としては、市販品を挙げることができ、日産化学工業(株)製のスノーテックスO、触媒化成工業(株)製のカタロイドSN、日本化学工業(株)製のシリカドール30Aなどが挙げられる。また、アルカリ性コロイダルシリカに種々の有機酸、無機酸を添加することにより、pHを3〜5のコロイダルシリカ酸性準安定域に安定化させ、その表面をSiOH型としたものも同様に使用できる。   Specific examples of such colloidal silica include commercially available products, such as Snowtex O manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., Catalloid SN manufactured by Catalyst Chemical Industries, Ltd., and Silica Doll manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd. 30A etc. are mentioned. Further, by adding various organic acids and inorganic acids to alkaline colloidal silica, the pH is stabilized in the colloidal silica acidic metastable region of 3 to 5, and the surface of which is made SiOH type can be used as well.

有機溶媒分散型としては、具体的に、日産化学工業(株)製のPMA−ST、IPA−ST、NBA−ST、IBA−ST、EG−ST、XBA−ST、NPC−ST、DMAC−ST、触媒化成工業(株)製のOSCAL1132、OSCAL1232、OSCAL1332、OSCAL1432、OSCAL1532、OSCAL1632、OSCAL1732等が挙げられる。   Specific examples of the organic solvent dispersion type include PMA-ST, IPA-ST, NBA-ST, IBA-ST, EG-ST, XBA-ST, NPC-ST, DMAC-ST manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. And OSCAL1132, OSCAL1232, OSCAL1332, OSCAL1432, OSCAL1532, OSCAL1632, and OSCAL1732, manufactured by Catalytic Chemical Industry Co., Ltd., and the like.

(B)成分は、塗膜に硬度・耐摩耗性を与える充填剤の役割と、粒子表面でバインダーとして(A)成分中のシラノール基と結合を形成するため、架橋剤としての役割を果たすと考えられている。即ち、粒子表面は水酸基(Si−OH)が存在しており、(A)成分との間で結合生成(Si−O−Si)が可能である。粒子の分散安定性を増す目的でシランカップリング剤やテトラエトキシシラン等のテトラアルコキシシラン、チタンカップリング剤、カルボキシル基含有有機ポリマー等で一部処理・被覆されたものを用いてもよい。   The component (B) serves as a crosslinking agent because it forms a bond with the silanol group in the component (A) as a binder on the particle surface as a binder that gives the coating film hardness and abrasion resistance. It is considered. That is, hydroxyl groups (Si—OH) are present on the particle surface, and bond formation (Si—O—Si) is possible with the component (A). For the purpose of increasing the dispersion stability of the particles, a silane coupling agent, a tetraalkoxysilane such as tetraethoxysilane, a titanium coupling agent, a carboxyl group-containing organic polymer, or the like may be used.

また、加水分解触媒を使用してもよい。加水分解触媒としては、従来公知の触媒を使用することができ、特に酸性のハロゲン化水素、カルボン酸、スルホン酸、酸性あるいは弱酸性の酸化物や無機塩、イオン交換樹脂等の固体酸等を使用することができる。これらの例としては、酢酸、マレイン酸に代表される有機酸、表面にスルホン酸基、又はカルボン酸基を有するカチオン交換樹脂等を好適に用いることができる。加水分解触媒の量は、全加水分解性基1モルに対して0.01〜10モル%が好ましい。また、加水分解は弱酸性条件下で加水分解することが好ましく、特にpHが1〜7の範囲で反応させることが好ましい。加水分解を弱酸性下で行わない場合は生成するシラノール基が不安定となり、縮合反応が進み、凝集して析出し、透明性を損なうことがある。加水分解は5〜50℃で行うことが好ましく、加水分解時間は、通常10分〜10時間である。   A hydrolysis catalyst may also be used. As the hydrolysis catalyst, conventionally known catalysts can be used, and particularly acidic hydrogen halides, carboxylic acids, sulfonic acids, acidic or weakly acidic oxides and inorganic salts, solid acids such as ion exchange resins, etc. Can be used. As these examples, an organic acid typified by acetic acid and maleic acid, a cation exchange resin having a sulfonic acid group or a carboxylic acid group on the surface, and the like can be suitably used. The amount of the hydrolysis catalyst is preferably 0.01 to 10 mol% with respect to 1 mol of all hydrolyzable groups. Moreover, it is preferable to hydrolyze under a weakly acidic condition, and it is preferable to make it react especially in pH within the range of 1-7. When the hydrolysis is not performed under weak acidity, the silanol group to be generated becomes unstable, the condensation reaction proceeds, aggregates and precipitates, and transparency may be impaired. The hydrolysis is preferably performed at 5 to 50 ° C., and the hydrolysis time is usually 10 minutes to 10 hours.

加水分解のための水量の上限に制限はないが、(A)成分のアルコキシシリル基1モルに対して通常10モル以下、特には5モル以下である。アルコキシシリル基1モルに対して水の添加量を1〜10モル、好ましくは1〜5モル、最も好ましくは1.01〜3モルとすることにより達成される。   Although there is no restriction | limiting in the upper limit of the amount of water for hydrolysis, It is 10 mol or less normally with respect to 1 mol of alkoxysilyl groups of (A) component, Especially 5 mol or less. This is achieved by setting the amount of water added to 1 to 10 moles, preferably 1 to 5 moles, and most preferably 1.01 to 3 moles per mole of alkoxysilyl group.

水の添加量が不足する場合、末端がSiOHとなり得ず、アルコキシシリル基が残存してしまい、硬度の面で目的を十分に達成することができない可能性がある。一方、水の添加量が多過ぎる場合、得られた系が不安定化してしまう問題や、塗膜形成時の各種問題(白化、泡、不均質など)が生ずる懸念があるため好ましくない。上述した水とは、系に添加されるすべての水分に言及される。即ち、添加される水分散コロイダルシリカ、加水分解触媒、有機ポリマーなどに含まれる水分を含めた総和である。   If the amount of water added is insufficient, the terminal cannot be SiOH, and alkoxysilyl groups remain, and the object may not be sufficiently achieved in terms of hardness. On the other hand, when the amount of water added is too large, there is a concern that the obtained system may become unstable and various problems (whitening, bubbles, heterogeneity, etc.) may occur during film formation, which is not preferable. The water mentioned above refers to all moisture added to the system. That is, it is the sum including water contained in the added water-dispersed colloidal silica, hydrolysis catalyst, organic polymer and the like.

加水分解に使用する水には、極性有機溶剤を加えることが好ましく、極性溶剤としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、t−ブタノール、ジアセトンアルコール等のアルコール類、エチレングリコール、モノエチレングリコールモノエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノエーテル等が例示される。   It is preferable to add a polar organic solvent to the water used for the hydrolysis. Examples of the polar solvent include alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, t-butanol, diacetone alcohol, and ethylene glycol. And monoethylene glycol monoether, propylene glycol, propylene glycol monoether and the like.

トップ膜としての高硬度を得るには、前記の加水分解に続いて、縮合させることが必要である。縮合は、加水分解に続いて連続的に行えばよく、通常、液温が常温又は100℃以下の加熱下で行われる。100℃より高い温度ではゲル化する場合がある。更に、80℃以上、常圧又は減圧下にて、加水分解で生成したアルコールを留去することにより、縮合を促進させることができる。更に、縮合を促進させる目的で、塩基性化合物、酸性化合物、金属キレート化合物などの縮合触媒を添加してもよい。縮合工程の前又は最中に、縮合の進行度及び濃度を調整する目的で有機溶剤を添加してもよく、また二酸化ケイ素ゾルなどのシリカ微粒子を水もしくは有機溶剤中に分散させたものを添加してもよい。一般的にシリコーン化合物は縮合が進行すると共に、高分子量化し、水や生成アルコールへの溶解性が低下していくため、添加する有機溶剤としては、生成物をよく溶解し、沸点が80℃以上の比較的極性の高い有機溶剤が好ましい。   In order to obtain high hardness as a top film, it is necessary to condense following the hydrolysis. Condensation may be performed continuously following hydrolysis, and is usually performed under heating at a liquid temperature of room temperature or 100 ° C. Gelation may occur at temperatures higher than 100 ° C. Furthermore, the condensation can be promoted by distilling off the alcohol produced by hydrolysis at 80 ° C. or higher under normal pressure or reduced pressure. Furthermore, for the purpose of promoting condensation, a condensation catalyst such as a basic compound, an acidic compound, or a metal chelate compound may be added. Before or during the condensation step, an organic solvent may be added for the purpose of adjusting the progress and concentration of the condensation, or silica fine particles such as silicon dioxide sol dispersed in water or an organic solvent may be added. May be. In general, as silicone compounds undergo condensation, the molecular weight increases and the solubility in water and produced alcohol decreases, so the organic solvent to be added dissolves the product well and has a boiling point of 80 ° C. or higher. The organic solvent having a relatively high polarity is preferred.

このような有機溶剤の具体例としてはイソプロピルアルコール、n−ブタノール、イソブタノール、t−ブタノール、ジアセトンアルコール等のアルコール類;メチルプロピルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール等のケトン類;ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、アニソール、ジオキサン、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエーテル類;酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸シクロヘキシル等のエステル類等を挙げることができる。   Specific examples of such organic solvents include alcohols such as isopropyl alcohol, n-butanol, isobutanol, t-butanol, diacetone alcohol; methylpropyl ketone, diethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, diacetone alcohol, and the like. Ketones; ethers such as dipropyl ether, dibutyl ether, anisole, dioxane, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate; propyl acetate, butyl acetate, cyclohexyl acetate, etc. Examples include esters.

この縮合により得られた生成物のGPC分析におけるポリスチレン換算数平均分子量は、500〜50,000であることがより好ましく、1,000〜20,000であることが更に好ましい。分子量がこの範囲より低いと、塗膜の靱性が低く、クラックが発生しやすくなる傾向があり、一方、分子量が高すぎると、硬度が低くなる傾向があり、また塗膜中の樹脂が相分離するために塗膜白化を引き起こす場合がある。   The number average molecular weight in terms of polystyrene in the GPC analysis of the product obtained by this condensation is more preferably 500 to 50,000, and still more preferably 1,000 to 20,000. If the molecular weight is lower than this range, the toughness of the coating film is low and cracks tend to occur. On the other hand, if the molecular weight is too high, the hardness tends to be low, and the resin in the coating film is phase-separated. May cause whitening of the coating film.

本発明のコーティング用組成物における(A)成分と(B)成分の使用割合は、組成物の安定性、得られる硬化膜の透明性、耐摩耗性、耐擦傷性、密着性及び耐クラック性の点から設計され、(A)及び(B)成分の固形分合計量に対して(A)成分の固形分が30〜95質量%、好ましくは50〜90質量%、(B)成分の固形分が5〜70質量%、好ましくは10〜50質量%で、実質的に末端がSiOH型であるオルガノシロキサンのコーティング用組成物が適している。配合量としては、固形分として、(A)成分100質量部に対して、(B)成分5〜300質量部、特に5〜100質量部が好ましい。(A)成分中の(A−1)、(A−2)成分の割合は、質量比で(A−1)/(A−2)=10/90〜90/10となる量であることが好ましい。(A−1)の量が少なすぎると基材への密着性が低下することがあり、多すぎると紫外線遮蔽能が不十分となることがある。   The ratio of the component (A) and the component (B) used in the coating composition of the present invention is the composition stability, transparency of the resulting cured film, wear resistance, scratch resistance, adhesion and crack resistance. The solid content of the component (A) is 30 to 95% by mass, preferably 50 to 90% by mass, and the solid content of the component (B) with respect to the total solid content of the components (A) and (B). An organosiloxane coating composition having a content of 5 to 70% by mass, preferably 10 to 50% by mass, and having a substantially terminal SiOH type is suitable. As a compounding quantity, (B) component 5-300 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) component as solid content, Especially 5-100 mass parts is preferable. The ratio of the components (A-1) and (A-2) in the component (A) is such that the mass ratio is (A-1) / (A-2) = 10/90 to 90/10. Is preferred. If the amount of (A-1) is too small, the adhesion to the substrate may decrease, and if it is too large, the ultraviolet shielding ability may be insufficient.

末端をSiOH型とすることにより、当該オルガノシロキサン樹脂組成物は被塗物表面に塗布され、加熱するだけで脱水縮合し、シロキサン結合を形成することができる。この時、末端が≡SiOR(Rはアルキル基である。)で残っている場合は、塗布後、加水分解をする必要があり、環境の水分の影響を受けやすく、場合によっては触媒の添加が必要であったりするため適当ではない。本発明のコーティング用組成物において、(A)成分として用いられるアルコキシシラン加水分解縮合物は、アルコキシシランの加水分解により発生する≡SiOHにより、硬度、擦傷性が出やすいことがわかっている。このため、合成条件にて水の量を制御して製造することが、高硬度、高耐擦傷性、高耐摩耗性の発現に重要である。   By setting the terminal to the SiOH type, the organosiloxane resin composition can be applied to the surface of the object to be coated and dehydrated and condensed by simply heating to form a siloxane bond. At this time, if the terminal remains ≡SiOR (R is an alkyl group), it is necessary to hydrolyze after coating, which is easily influenced by environmental moisture. It is not appropriate because it is necessary. In the coating composition of the present invention, it is known that the alkoxysilane hydrolysis condensate used as the component (A) is likely to have hardness and scratch resistance due to ≡SiOH generated by hydrolysis of alkoxysilane. For this reason, manufacturing by controlling the amount of water under synthesis conditions is important for the development of high hardness, high scratch resistance, and high wear resistance.

(B)成分のコロイダルシリカ以外のコロイドゾルは、種々の機能性付与、例えば、紫外線光の吸収、導電性、光触媒活性、屈折率制御の目的で添加してもよい。具体的には、マグネシウム酸化物、珪素酸化物とマグネシウム酸化物との共酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物、ホウ素酸化物、アルミニウム酸化物、インジウム酸化物、ゲルマニウム酸化物、錫酸化物、亜鉛酸化物、チタン酸化物、ジルコニウム酸化物、セシウム酸化物、インジウム錫酸化物、及び錫アンチモン酸化物のコロイドゾルを1種単独であるいは2種以上の混合物として用いたり、表面をシリカやアルミナなどで被覆しても良い。これらの金属コロイドゾルの粒子径は、透明性を維持するために、5〜1,000nmであることが好ましい。   The colloidal sol other than the colloidal silica (B) may be added for the purpose of imparting various functions, for example, absorption of ultraviolet light, conductivity, photocatalytic activity, and refractive index control. Specifically, magnesium oxide, co-oxide of silicon oxide and magnesium oxide, calcium oxide, barium oxide, boron oxide, aluminum oxide, indium oxide, germanium oxide, tin oxide, Colloidal sols of zinc oxide, titanium oxide, zirconium oxide, cesium oxide, indium tin oxide, and tin antimony oxide can be used singly or as a mixture of two or more, and the surface can be made of silica or alumina. It may be covered. The particle diameter of these metal colloid sols is preferably 5 to 1,000 nm in order to maintain transparency.

[(C)成分]
反応性シリル基含有アクリル樹脂は、密着促進剤としての性質を持ち、これを含有したコーティング用組成物を用いることにより、プライマー処理無しにレンズ基材へ密着性の優れたハードコート層を形成することが可能になる。
[Component (C)]
Reactive silyl group-containing acrylic resin has properties as an adhesion promoter, and by using a coating composition containing this, a hard coat layer having excellent adhesion to a lens substrate is formed without primer treatment. It becomes possible.

このポリマーは、次の(イ)紫外線吸収性アクリルモノマーと、(ロ)アルコキシシリル基含有アクリルモノマーと、(ハ)それ以外のアクリルモノマーを共重合して得られるアクリル樹脂から形成された反応性シリル基と紫外線吸収性基を含有するアクリルポリマーである。   This polymer is a reactive material formed from an acrylic resin obtained by copolymerizing the following (a) UV-absorbing acrylic monomer, (b) an alkoxysilyl group-containing acrylic monomer, and (c) any other acrylic monomer. It is an acrylic polymer containing a silyl group and an ultraviolet absorbing group.

ここで、(イ)紫外線吸収性アクリルモノマーとしては、分子内に紫外線吸収基とアクリル基あるいはメタクリル基とをそれぞれ少なくとも1つ有する化合物であれば、特に制限はない。このような化合物として、例えば、下記一般式(IV)で表されるベンゾトリアゾール系化合物、及び一般式(V)で表されるベンゾフェノン系化合物を挙げることができる。

Figure 2013190542
(式中、Zは水素原子又は塩素原子を示す。R41は水素原子、メチル基、又は炭素数4〜8の第三級アルキル基を示す。R42は直鎖状又は分岐鎖状の炭素数2〜10のアルキレン基を示す。R43は水素原子又はメチル基を示す。rは0又は1を示す。) Here, (i) the ultraviolet-absorbing acrylic monomer is not particularly limited as long as it is a compound having at least one ultraviolet-absorbing group and acrylic group or methacryl group in the molecule. Examples of such a compound include benzotriazole compounds represented by the following general formula (IV) and benzophenone compounds represented by the general formula (V).
Figure 2013190542
(In the formula, Z represents a hydrogen atom or a chlorine atom. R 41 represents a hydrogen atom, a methyl group, or a tertiary alkyl group having 4 to 8 carbon atoms. R 42 represents a linear or branched carbon. And represents an alkylene group having a number of 2 to 10. R 43 represents a hydrogen atom or a methyl group, and r represents 0 or 1.)

Figure 2013190542
(式中、R43は上記と同じ意味を示す。R44は置換又は非置換の直鎖状又は分岐鎖状の炭素数2〜10のアルキレン基を示す。R45は水素原子又は水酸基を示す。R46は水素原子、水酸基、又は炭素数1〜6のアルコキシ基を示す。)
Figure 2013190542
(Wherein R 43 has the same meaning as described above. R 44 represents a substituted or unsubstituted linear or branched alkylene group having 2 to 10 carbon atoms. R 45 represents a hydrogen atom or a hydroxyl group. R 46 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.

上記一般式(IV)で表されるベンゾトリアゾール系化合物の具体例としては、例えば、2−(2’−ヒドロキシ−5’−(メタ)アクリロキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−(メタ)アクリロキシメチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−5’−(2−(メタ)アクリロキシエチル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−(2−(メタ)アクリロキシエチル)フェニル]−5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−3’−メチル−5’−(8−(メタ)アクリロキシオクチル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール等を挙げることができる。   Specific examples of the benzotriazole-based compound represented by the general formula (IV) include, for example, 2- (2′-hydroxy-5 ′-(meth) acryloxyphenyl) -2H-benzotriazole, 2- (2 '-Hydroxy-3'-tert-butyl-5'-(meth) acryloxymethylphenyl) -2H-benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-5 '-(2- (meth) acryloxyethyl) phenyl ] -2H-benzotriazole, 2- [2′-hydroxy-3′-tert-butyl-5 ′-(2- (meth) acryloxyethyl) phenyl] -5-chloro-2H-benzotriazole, 2- [ And 2'-hydroxy-3'-methyl-5 '-(8- (meth) acryloxyoctyl) phenyl] -2H-benzotriazole.

上記一般式(V)で表されるベンゾフェノン系化合物の具体例としては、例えば、2−ヒドロキシ−4−(2−(メタ)アクリロキシエトキシ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(4−(メタ)アクリロキシブトキシ)ベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−(2−(メタ)アクリロキシエトキシ)ベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシ−4’−(2−(メタ)アクリロキシエトキシ)ベンゾフェノン、2,2’,4−トリヒドロキシ−4’−(2−(メタ)アクリロキシエトキシ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(3−(メタ)アクリロキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(3−(メタ)アクリロキシ−1−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン等を挙げることができる。   Specific examples of the benzophenone compound represented by the general formula (V) include, for example, 2-hydroxy-4- (2- (meth) acryloxyethoxy) benzophenone, 2-hydroxy-4- (4- (meta ) Acryloxybutoxy) benzophenone, 2,2′-dihydroxy-4- (2- (meth) acryloxyethoxy) benzophenone, 2,4-dihydroxy-4 ′-(2- (meth) acryloxyethoxy) benzophenone, 2, , 2 ′, 4-trihydroxy-4 ′-(2- (meth) acryloxyethoxy) benzophenone, 2-hydroxy-4- (3- (meth) acryloxy-2-hydroxypropoxy) benzophenone, 2-hydroxy-4 -(3- (meth) acryloxy-1-hydroxypropoxy) benzophenone and the like can be mentioned.

とりわけ、式(IV)で表されるベンゾトリアゾール系化合物が好ましく、なかでも2−[2’−ヒドロキシ−5’−(2−(メタ)アクリロキシエチル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾールが好適に使用される。   In particular, a benzotriazole-based compound represented by the formula (IV) is preferable, and 2- [2′-hydroxy-5 ′-(2- (meth) acryloxyethyl) phenyl] -2H-benzotriazole is particularly preferable. used.

(ロ)アルコキシシリル基含有アクリルモノマーとしては、アルコキシシリル基と、アクリル基あるいはメタクリル基とを含む一価の炭化水素基からなる化合物で、アクリル基あるいはメタクリル基を含む一価の炭化水素基としては、3−アクリロキシプロピル基、3−メタクリロキシプロピル基等が、原料入手と合成の容易さから推奨され、アルコキシシリル基としては、トリアルコキシシリル基、ジアルコキシシリル基、モノアルコキシシリル基である。加水分解性基の数は1〜3の整数から選ばれ、短時間の内に網状構造を形成させる意味から2又は3であることが好ましく、3であることが特に好ましい。   (B) The alkoxysilyl group-containing acrylic monomer is a compound comprising an alkoxysilyl group and a monovalent hydrocarbon group containing an acrylic group or a methacryl group, and a monovalent hydrocarbon group containing an acrylic group or a methacryl group. 3-acryloxypropyl group, 3-methacryloxypropyl group, etc. are recommended due to the availability of raw materials and ease of synthesis. Examples of alkoxysilyl groups include trialkoxysilyl groups, dialkoxysilyl groups, and monoalkoxysilyl groups. is there. The number of hydrolyzable groups is selected from an integer of 1 to 3, preferably 2 or 3, and particularly preferably 3, from the meaning of forming a network structure within a short time.

これら(ロ)成分の具体例としては、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリス(エトキシエトキシ)シラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリス(エトキシエトキシ)シランなどが挙げられる。   Specific examples of these (b) components include 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltris (ethoxyethoxy) silane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, Examples include 3-methacryloxypropyltriethoxysilane and 3-methacryloxypropyltris (ethoxyethoxy) silane.

本発明で使用する(ハ)それ以外のアクリルモノマーで具体的な例としては、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、プロピルアクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、ヘキシルアクリレート、ヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレートのようなアルキル(メタ)アクリレート、グリシジルメタクリレートのようなエポキシ官能性(メタ)アクリレート等を挙げることができる。   Specific examples of other acrylic monomers used in the present invention include methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, propyl acrylate, propyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, hexyl acrylate, hexyl methacrylate. , Alkyl (meth) acrylates such as 2-ethylhexyl acrylate and 2-ethylhexyl methacrylate, and epoxy functional (meth) acrylates such as glycidyl methacrylate.

本発明で使用する反応性シリル基含有アクリル樹脂は、(イ)、(ロ)及び(ハ)成分を有機溶剤及び遊離基開始剤の存在下で、室温から溶剤の還流温度までの温度、好ましくは50〜150℃の温度で反応させることにより得られる。用いる溶剤の種類と量は、以下に記載する(E)成分の有機溶剤と同じで良い。   The reactive silyl group-containing acrylic resin used in the present invention comprises (a), (b) and (c) components in the presence of an organic solvent and a free radical initiator, preferably from room temperature to the reflux temperature of the solvent, preferably Is obtained by reacting at a temperature of 50 to 150 ° C. The kind and amount of the solvent used may be the same as the organic solvent of the component (E) described below.

遊離基開始剤としては、アゾ化合物又は有機過酸化物が使用でき、具体的にはアゾビスイソブチロニトリル、t−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーベンゾエート、アセトンパーオキサイド等が例示される。遊離基開始剤の量は特に限定されないが、(イ)、(ロ)、(ハ)成分の合計量に対して、0.01〜1質量%程度が適当である。   As the free radical initiator, an azo compound or an organic peroxide can be used. Specifically, azobisisobutyronitrile, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, dialkyl is used. Examples include mill peroxide, benzoyl peroxide, t-butyl perbenzoate, and acetone peroxide. The amount of the free radical initiator is not particularly limited, but is preferably about 0.01 to 1% by mass with respect to the total amount of components (a), (b) and (c).

また、この重合を行う際に、n−プロパンチオール、1−ヘキサンチオール、1−デカンチオール、ベンゼンチオール、3−メルカプトプロピルトリメトキシラン又は3−メルカプトプロピルトリエトキシシランのような連鎖移動剤を用いて分子量をコントロールすることもできる。   In carrying out this polymerization, a chain transfer agent such as n-propanethiol, 1-hexanethiol, 1-decanethiol, benzenethiol, 3-mercaptopropyltrimethoxylane or 3-mercaptopropyltriethoxysilane is used. To control the molecular weight.

共重合体中の(イ)成分と(ロ)成分の含有量は、(イ)成分、(ロ)成分共に1〜30質量%であることが好ましい。(イ)成分の使用量が、この範囲より少ないと紫外線遮蔽性が低下するため好ましくなく、逆にこの範囲より多いと密着性が悪くなるため好ましくない。(ロ)成分の使用量が、この範囲より少ないと密着性が低下するため好ましくなく、逆にこの範囲より多いと膜が脆くなるため好ましくない。   It is preferable that content of (a) component and (b) component in a copolymer is 1-30 mass% in both (a) component and (b) component. When the amount of component (a) used is less than this range, the ultraviolet shielding property is lowered, which is not preferable. On the other hand, when it is more than this range, adhesion is deteriorated, which is not preferable. If the amount of the component (b) is less than this range, the adhesiveness is lowered, which is not preferred.

コーティング用組成物における(C)成分の含有量は、組成物中固形分として、1〜50質量%であるのが好ましく、2〜30質量%であるのがより好ましい。含有量が1質量%未満の場合は、十分な密着性を有するハードコート層を形成できない場合がある。50質量%を超えると、硬度低下が目立つようになり耐擦傷性が悪くなる場合がある。   The content of the component (C) in the coating composition is preferably 1 to 50% by mass and more preferably 2 to 30% by mass as a solid content in the composition. When the content is less than 1% by mass, a hard coat layer having sufficient adhesion may not be formed. When it exceeds 50% by mass, the decrease in hardness becomes conspicuous and the scratch resistance may be deteriorated.

[(D)成分]
(D)成分は、硬化触媒で、シラノール基、アルコキシ基等の縮合可能基が縮合する反応を促進する触媒であり、アルコキシシリル基と反応して膜を硬化させる触媒で、アルミニウム触媒が適用できる。
[(D) component]
Component (D) is a curing catalyst that promotes a reaction in which a condensable group such as a silanol group or an alkoxy group condenses, and a catalyst that cures a film by reacting with an alkoxysilyl group, and an aluminum catalyst can be applied. .

本発明の硬化触媒としては、例えば、トリス(アセチルアセトナート)アルミニウム、ジイソプロポキシ(エチルアセトアセテート)アルミニウムなどのアルミニウムアセチルアセトネート類、アルミニウムアセテート類、アルミニウムパークロレート類等のアルミニウム化合物が挙げられる。これらのなかでもトリス(アセチルアセトナート)アルミニウムを好適に利用できる。   Examples of the curing catalyst of the present invention include aluminum compounds such as aluminum acetylacetonates such as tris (acetylacetonate) aluminum and diisopropoxy (ethylacetoacetate) aluminum, aluminum acetates and aluminum perchlorates. . Of these, tris (acetylacetonate) aluminum can be suitably used.

(D)成分の配合量は、(A)〜(C)成分を硬化させるのに有効な量であればよく、特に限定されるものではないが、具体的には、組成成分の固形分に対し、0.0001〜30質量%であることが好ましく、より好ましくは0.001〜10質量%である。0.0001質量%未満であると硬化が不十分となり、硬度が低下する場合があり、30質量%より多いと塗膜にクラックが発生しやすくなる場合や、耐水性が低下する場合、著しく使用可能時間を短くしてしまい、現実的でない場合がある。   The blending amount of the component (D) is not particularly limited as long as it is an amount effective for curing the components (A) to (C). On the other hand, the content is preferably 0.0001 to 30% by mass, more preferably 0.001 to 10% by mass. If it is less than 0.0001% by mass, curing may be insufficient and the hardness may decrease, and if it exceeds 30% by mass, cracks are likely to occur in the coating film, or if water resistance decreases, it is used remarkably. The possible time may be shortened and may not be realistic.

[(E)成分]
本発明のコーティング用組成物の(E)成分は有機溶剤であり、基材となるポリカーボネート樹脂等のプラスチック基材を溶解させず、組成物成分を溶解し、(A),(B)成分の加水分解溶剤と(C)成分に任意に相溶するものが必要である。極性の高い有機溶剤が主溶剤であることが好ましく、特にアルコールとエーテル、アルコールとケトン、アルコールとエステル、エーテルとエステル等の2官能以上を持つものが望ましい。こうした有機溶剤の具体例としては、アルコールとエーテルの化合物として、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられ、アルコールとケトンの化合物としてジアセトンアルコール等、アルコールとエーテルとエステルの化合物として、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等、エーテルとエステルの化合物として、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等を挙げることができ、これらからなる群より選ばれた1種もしくは2種以上の混合物を使用することができる。
[(E) component]
The component (E) of the coating composition of the present invention is an organic solvent, does not dissolve a plastic substrate such as a polycarbonate resin as a substrate, dissolves the composition component, and the components (A) and (B) What is arbitrarily compatible with the hydrolysis solvent and the component (C) is required. A highly polar organic solvent is preferably the main solvent, and in particular, those having two or more functional groups such as alcohol and ether, alcohol and ketone, alcohol and ester, ether and ester are desirable. Specific examples of such organic solvents include alcohol and ether compounds such as ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether and propylene glycol monomethyl ether, and alcohol and ketone compounds such as diacetone alcohol and alcohol and ether. Examples of the compound of ethylene and ester include ethylene glycol monoethyl ether acetate, and examples of the compound of ether and ester include ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, etc. Use one or a mixture of two or more selected from the group consisting of these Door can be.

溶剤の添加量としては、本発明の組成物の固形分濃度を1〜50質量%、特に5〜35質量%とする量を用いることが好ましい。この範囲外では該組成物を塗布、硬化した塗膜に不具合が生じることがある。上記範囲未満の濃度では塗膜にタレ、ヨリ、マダラが発生し易くなり、所望の硬度、耐擦傷性が得られない場合がある。また上記範囲を超える濃度では、塗膜の白化やクラックが生じ易くなるおそれがある。   As the addition amount of the solvent, it is preferable to use an amount in which the solid content concentration of the composition of the present invention is 1 to 50% by mass, particularly 5 to 35% by mass. Outside this range, defects may occur in the coating film coated and cured with the composition. If the concentration is less than the above range, sagging, twisting, and spotting are likely to occur in the coating film, and the desired hardness and scratch resistance may not be obtained. If the concentration exceeds the above range, the coating film may be easily whitened or cracked.

[その他の成分]
本発明のコーティング用組成物には、上記以外に、染色性能を向上させるために染色性付与剤を含有させることができる。この他、コーティング用組成物の分散性を高め、レンズ基材への塗布時に平滑性を向上させてぬれ性を良くするために界面活性剤を含有させたり、硬化反応を促進し、低温硬化を可能にさせるために硬化触媒を含有させたり、耐候性や耐熱性を向上させるために酸化防止剤を含有させたりすることも可能である。
[Other ingredients]
In addition to the above, the coating composition of the present invention may contain a dyeability-imparting agent in order to improve the dyeing performance. In addition, surfactants are added to improve the dispersibility of the coating composition, improve the smoothness and improve the wettability when applied to the lens substrate, accelerate the curing reaction, It is possible to contain a curing catalyst to make it possible, or to contain an antioxidant to improve weather resistance and heat resistance.

本発明のコーティング用組成物の粘度は、2〜300mm2/sであることが好ましく、より好ましくは5〜100mm2/sである。この範囲であると、種々の塗布方法において均一な透明膜により塗工し易くなる。粘度の測定方法は後述する通りである。 The viscosity of the coating composition of the present invention is preferably 2~300mm 2 / s, more preferably 5 to 100 mm 2 / s. Within this range, it becomes easy to apply a uniform transparent film in various coating methods. The measuring method of a viscosity is as mentioning later.

(2)膜の形成方法
このようにして得られたコーティング用組成物の塗布方法としては、通常の塗布方法で基材にコーティングすることができ、例えば、刷毛塗り、スプレー、浸漬、フローコート、ロールコート、カーテンコート、スピンコート、ナイフコート等の各種塗布方法を選択することができる。この場合、本発明のコーティング用組成物は、プラスチック基材に対し、必ずしもプライマー処理することなく、直接コーティングすることができる。
(2) Method for forming film As a method for applying the coating composition thus obtained, the substrate can be coated by a normal application method. For example, brush coating, spraying, dipping, flow coating, Various coating methods such as roll coating, curtain coating, spin coating, and knife coating can be selected. In this case, the coating composition of the present invention can be directly coated on the plastic substrate without necessarily applying a primer treatment.

ここで用いられる基材としては、プラスチック成形体が挙げられ、各種プラスチック材料(有機樹脂基材)に好適に使用され、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル樹脂、ABS樹脂、塩化ビニル樹脂等が好ましく、特に機械的強度の高いポリカーボネート樹脂等が最適に用いられる。ポリカーボネート樹脂は、分子の主鎖にカーボネート結合(−O−COO−)を有する高分子化合物であり、熱可塑性で優れた耐衝撃性を持つ樹脂である。この優れた耐衝撃性を持つ樹脂をレンズ基材に用いることにより、衝撃吸収層の役割を果たすプライマー層を省いてハードコート層を設けても、実用に十分耐えうる耐衝撃性を有するレンズとすることを可能にしている。   Examples of the base material used here include plastic molded bodies, which are preferably used for various plastic materials (organic resin base materials), and are preferably polycarbonate, polystyrene, acrylic resin, ABS resin, vinyl chloride resin, etc. A polycarbonate resin with high mechanical strength is optimally used. The polycarbonate resin is a polymer compound having a carbonate bond (—O—COO—) in the main chain of the molecule, and is a resin having excellent impact resistance due to thermoplasticity. By using this resin having excellent impact resistance for the lens substrate, a lens having impact resistance that can sufficiently withstand practical use even if a hard coat layer is provided without the primer layer serving as an impact absorbing layer. It is possible to do.

本発明の組成物の硬化は、空気中に放置して風乾させてもよいし、加熱してもよい。硬化温度、硬化時間は限定されるものではないが、基材の耐熱温度以下で10分〜2時間加熱するのが好ましい。具体的には60〜135℃で30分〜2時間加熱するのがより好ましい。ポリカーボネート樹脂を基材とした場合は、80〜130℃で加熱するのがより好ましい。   Curing of the composition of the present invention may be left in the air and air dried, or may be heated. Although the curing temperature and the curing time are not limited, it is preferable to heat at a temperature lower than the heat resistant temperature of the substrate for 10 minutes to 2 hours. Specifically, it is more preferable to heat at 60 to 135 ° C. for 30 minutes to 2 hours. When polycarbonate resin is used as a base material, it is more preferable to heat at 80 to 130 ° C.

塗膜の厚みは特に制限はなく、0.01〜1,000μm、特に0.5〜200μmであればよいが、塗膜の硬さ、耐擦傷性、長期的に安定な密着性、及びクラックが発生しないことを満たすためには、1〜100μmが好ましい。なお、以上の操作を繰り返し、重ね塗りを行っても良い。とりわけ、厚みは、プラスチック基材を紫外線から保護するために重要で、2〜50μmが好ましい。0.01μm未満では、紫外線遮蔽性が十分でない場合や硬さが十分でない場合があり、また、1,000μmを超えると発泡が起こりやすく透明性が十分でない場合や、クラックが起こりやすくなる場合がある。   The thickness of the coating film is not particularly limited and may be 0.01 to 1,000 μm, particularly 0.5 to 200 μm, but the coating film hardness, scratch resistance, long-term stable adhesion, and cracks In order to satisfy that no occurs, 1 to 100 μm is preferable. The above operation may be repeated to perform overcoating. In particular, the thickness is important for protecting the plastic substrate from ultraviolet rays, and is preferably 2 to 50 μm. If it is less than 0.01 μm, the ultraviolet shielding property may not be sufficient or the hardness may not be sufficient, and if it exceeds 1,000 μm, foaming is likely to occur and the transparency is not sufficient, or cracks are likely to occur. is there.

次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、これにより本発明が限定されるものではない。以下に、(A)成分の原料シランの合成例、(C)成分のアクリル樹脂の製造例、組成物による実施例、及びその評価を示す。なお、粘度は25℃にてキャノンフェンスケ型粘度計により流下時間を測定し、動粘度として算出した値、又は回転粘度計(B型)による値であり、屈折率はアタゴ社製屈折率計RX7000Xにより測定した25℃での値である。   Next, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited by this. Below, the synthesis example of the raw material silane of (A) component, the manufacture example of the acrylic resin of (C) component, the Example by a composition, and its evaluation are shown. The viscosity is a value calculated by measuring the flow time with a Canon Fenceke viscometer at 25 ° C. and calculated as a kinematic viscosity, or a value with a rotational viscometer (B type), and the refractive index is a refractive index meter manufactured by Atago Co. It is a value at 25 ° C. measured by RX7000X.

(1)(A)成分の原料シランの合成例
[合成例1] ビスフェノール基含有シランの合成
窒素導入管、撹拌機、コンデンサー及び温度計を備えたフラスコに、2,2’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン92.6g(0.406モル)とメチルイソブチルケトン(MIBKと略記)500gを入れ、撹拌することで溶解させた。これに、アリルブロマイド100g(0.82モル)と無水炭酸カリウム138g(1モル)を加え、オイルバスにより110℃で5時間加熱しながら激しく撹拌した。
生成した臭化カリウムの塩をろ過により除いた。この反応溶液から減圧ストリップによりMIBKを除いたところ、約90gの2,2’−ビス(4−アリロキシフェニル)プロパンの透明オイルを得た。これに、トルエンを加え、水洗した後、再度減圧ストリップすることで83.9g(0.272モル)の無色透明オイル状の2,2’−ビス(4−アリロキシフェニル)プロパンを得た(収率67%、粘度48.8mm2/s、屈折率1.5629(波長589nm))。
(1) Synthesis Example of Raw Material Silane of Component (A) [Synthesis Example 1] Synthesis of bisphenol group-containing silane 2,2′-bis (4- (4)) was added to a flask equipped with a nitrogen introduction tube, a stirrer, a condenser and a thermometer. Hydroxyphenyl) propane (92.6 g, 0.406 mol) and methyl isobutyl ketone (abbreviated as MIBK) (500 g) were added and dissolved by stirring. To this, 100 g (0.82 mol) of allyl bromide and 138 g (1 mol) of anhydrous potassium carbonate were added and vigorously stirred while heating at 110 ° C. for 5 hours in an oil bath.
The formed potassium bromide salt was removed by filtration. When MIBK was removed from the reaction solution by a vacuum strip, about 90 g of 2,2′-bis (4-allyloxyphenyl) propane transparent oil was obtained. Toluene was added thereto, washed with water, and stripped again under reduced pressure to obtain 83.9 g (0.272 mol) of colorless and transparent oily 2,2′-bis (4-allyloxyphenyl) propane ( Yield 67%, viscosity 48.8 mm 2 / s, refractive index 1.5629 (wavelength 589 nm)).

得られた2,2’−ビス(4−アリロキシフェニル)プロパン30.8g(0.1モル)を70mlのトルエン中に溶解した。これに白金触媒・塩化白金酸とテトラメチルジビニルジシロキサン反応物(1質量%白金含有量のトルエン溶液)を2滴加え、温度60℃でトリメトキシシラン26g(0.21モル)を滴下した。
温度を65℃で2時間保ち、しかる後に反応混合物を冷却した。ワコーゲルC−100の5gを加え、白金触媒を吸着濾過して除去した後、溶剤を減圧ストリップにより除き、無色透明のオイル状物53g(0.096モル)を得た(粘度198mPa・s、屈折率1.5145(589nm))。NMRスペクトルは2,2’−ビス(4−トリメトキシシリルプロポキシフェニル)プロパンの構造と一致した。収率は96%であった。このシランは、ビスフェノール−シランと略記する。
30.8 g (0.1 mol) of the obtained 2,2′-bis (4-allyloxyphenyl) propane was dissolved in 70 ml of toluene. Two drops of platinum catalyst / chloroplatinic acid and tetramethyldivinyldisiloxane reactant (1 mass% platinum content toluene solution) were added thereto, and 26 g (0.21 mol) of trimethoxysilane was added dropwise at a temperature of 60 ° C.
The temperature was kept at 65 ° C. for 2 hours, after which the reaction mixture was cooled. After adding 5 g of Wakogel C-100 and removing the platinum catalyst by adsorptive filtration, the solvent was removed by a vacuum strip to obtain 53 g (0.096 mol) of a colorless and transparent oil (viscosity 198 mPa · s, refraction). Rate 1.5145 (589 nm)). The NMR spectrum was consistent with the structure of 2,2′-bis (4-trimethoxysilylpropoxyphenyl) propane. The yield was 96%. This silane is abbreviated as bisphenol-silane.

[合成例2] UV吸収基含有シランの合成
4−アリロキシ−2−ヒドロキシベンゾフェノン(25.4g、0.1モル、アルドリッチ社製)を70mlのトルエン中に懸濁した。温度を60℃に上げて溶解させ、これに白金触媒・塩化白金酸とテトラメチルジビニルジシロキサン反応物(1質量%白金含有量のトルエン溶液)を2滴加え、温度65℃でトリメトキシシラン(29.3g、0.24モル)を滴下で加えた。
温度を約65〜85℃に約1〜2時間保ち、しかる後に反応混合物を冷却し、ワコーゲルC−100の5gを加え、白金触媒を吸着させた後、濾過し、溶剤を減圧ストリップにより除き、赤色のオイル状物34.8g(0.092モル)を得た。主成物のNMRスペクトルは2−ヒドロキシ−4−トリメトキシシリルプロポキシベンゾフェノンの構造と一致した。収率は92%であった。このシランは、UV吸収−シランと略記する。
[Synthesis Example 2] Synthesis of UV-absorbing group-containing silane 4-Allyloxy-2-hydroxybenzophenone (25.4 g, 0.1 mol, manufactured by Aldrich) was suspended in 70 ml of toluene. The temperature was raised to 60 ° C. and dissolved, and two drops of a platinum catalyst / chloroplatinic acid and a tetramethyldivinyldisiloxane reaction product (a toluene solution containing 1% by mass of platinum) were added thereto, and trimethoxysilane ( 29.3 g, 0.24 mol) was added dropwise.
The temperature is maintained at about 65-85 ° C. for about 1-2 hours, after which the reaction mixture is cooled, 5 g of Wakogel C-100 is added, the platinum catalyst is adsorbed, filtered and the solvent is removed by a vacuum strip, 34.8 g (0.092 mol) of a red oily substance was obtained. The NMR spectrum of the main product was consistent with the structure of 2-hydroxy-4-trimethoxysilylpropoxybenzophenone. The yield was 92%. This silane is abbreviated as UV absorbing-silane.

(2)(C)成分のアクリル樹脂の製造例
[合成例3]
撹拌機、コンデンサー及び温度計を備えた2リットルフラスコに溶剤としてジアセトンアルコール248gを仕込み、窒素気流下にて80℃に加熱した。
ここに予め調製しておいたモノマー混合溶液(2−[2’−ヒドロキシ−5’−(2−メタクリロキシエチル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール(RUVAモノマーと略記、大塚化学(株)製)72g、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(KBM−503と略記、信越化学工業(株)製)80g、メチルメタクリレート(MMAと略記)270g、ジアセトンアルコール(DAAと略記)600g)のうち400g及び予め調製しておいた重合開始剤としてのV−59(2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル))3gをジアセトンアルコール200gに溶解した溶液のうち150gを順次投入した。
80℃で30分反応させた後、残りのモノマー混合溶液と残りの重合開始剤溶液を同時に80〜90℃で1.5時間かけて滴下した。更に、80〜90℃で5時間撹拌した。
得られた共重合体溶液の粘度は5370mPa・sであり、またその共重合体中の紫外線吸収性単位の含有量は18質量%、アルコキシシリル基単位の含有量は20質量%である。また、標準ポリスチレンを基準とするGPC分析による重量平均分子量は27,600であった。この共重合体溶液をAcポリマー1とする。
(2) Production example of acrylic resin as component (C) [Synthesis Example 3]
A 2 liter flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer was charged with 248 g of diacetone alcohol as a solvent, and heated to 80 ° C. under a nitrogen stream.
A monomer mixed solution prepared in advance (2- [2′-hydroxy-5 ′-(2-methacryloxyethyl) phenyl] -2H-benzotriazole (abbreviated as RUVA monomer, manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.) 72 g, 400 g of γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane (abbreviated as KBM-503, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 80 g, methyl methacrylate (abbreviated as MMA) 270 g, diacetone alcohol (abbreviated as DAA) 600 g) and 150 g of a solution prepared by dissolving 3 g of V-59 (2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile)) as a polymerization initiator prepared in advance in 200 g of diacetone alcohol was sequentially added.
After reacting at 80 ° C. for 30 minutes, the remaining monomer mixed solution and the remaining polymerization initiator solution were simultaneously added dropwise at 80 to 90 ° C. over 1.5 hours. Furthermore, it stirred at 80-90 degreeC for 5 hours.
The viscosity of the obtained copolymer solution is 5370 mPa · s, and the content of the ultraviolet absorbing unit in the copolymer is 18% by mass, and the content of the alkoxysilyl group unit is 20% by mass. Moreover, the weight average molecular weight by GPC analysis on the basis of standard polystyrene was 27,600. This copolymer solution is referred to as Ac polymer 1.

[合成例4]
KBM−503の替わりに、GMA(グリシジルメタクリレート)を用いた以外は、合成例3と同様に行った。この共重合体溶液をAcポリマー2とする。
(注) KBM−503:γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
RUVAモノマー:2−[2’−ヒドロキシ−5’−(2−メタクリロキシエチ ル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール(RUVA−9
3、大塚化学(株)製)
これらの組成及び溶液物性については、表1,2にまとめた。
[Synthesis Example 4]
It carried out similarly to the synthesis example 3 except having used GMA (glycidyl methacrylate) instead of KBM-503. This copolymer solution is referred to as Ac polymer 2.
(Note) KBM-503: γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane RUVA monomer: 2- [2′-hydroxy-5 ′-(2-methacryloxyethyl) phenyl] -2H-benzotriazole (RUVA-9)
3. Otsuka Chemical Co., Ltd.
The compositions and solution properties are summarized in Tables 1 and 2.

Figure 2013190542
Figure 2013190542

KBM−503:γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
GMA:グリシジルメタクリレート
RUVAモノマー:2−[2’−ヒドロキシ−5’−(2−メタクリロキシエチル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール
MMA:メチルメタクリレート
DAA:ジアセトンアルコール
V−59:2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)
KBM-503: γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane GMA: glycidyl methacrylate RUVA monomer: 2- [2′-hydroxy-5 ′-(2-methacryloxyethyl) phenyl] -2H-benzotriazole MMA: methyl methacrylate DAA: Diacetone alcohol V-59: 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile)

Figure 2013190542
*ポリマーの粘度は回転粘度計(B型)により測定した25℃における値である。
Figure 2013190542
* The viscosity of the polymer is a value measured at 25 ° C. measured by a rotational viscometer (B type).

(3)シラン・シリカ加水分解物及びその組成物の調製
[実施例1]
撹拌機、コンデンサー及び温度計を備えた2リットルフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテル125g、イオン交換水21g、IPAシリカゾル74g(日産化学工業(株)製IPA分散コロイダルシリカ、シリカ含有量30質量%)、ビスフェノール−シラン50gとUV吸収−シラン50gを仕込み、撹拌しながら20℃に維持した。これに、イオン交換樹脂アンバーリスト15dry(オルガノ(株)陽イオン交換樹脂)0.25gを添加して高速撹拌した。25℃にて5時間撹拌後、イオン交換樹脂をろ過で除いた。
硬化触媒としてアルミニウムアセチルアセトネートの白色粉体1.6gを添加し、25℃にて3時間撹拌後、Acポリマー1(合成例3にて製造、40質量%ジアセトンアルコール溶液)50g、PMA−ST(日産化学工業(株)製、シリカゾルの30質量%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液)5gを添加し、1時間撹拌した。こうして得られた塗布溶液は、不揮発分(150℃、0.5時間)33.3質量%、粘度は33.5mm2/s、屈折率1.4374であった。このものを組成物の実施例1とする。
(3) Preparation of silane / silica hydrolyzate and composition thereof [Example 1]
In a 2 liter flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer, 125 g of propylene glycol monomethyl ether, 21 g of ion exchange water, 74 g of IPA silica sol (IPA-dispersed colloidal silica manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., silica content 30% by mass), Bisphenol-silane 50 g and UV absorption-silane 50 g were charged and maintained at 20 ° C. with stirring. To this, 0.25 g of ion exchange resin Amberlyst 15 dry (organo Corp. cation exchange resin) was added and stirred at high speed. After stirring at 25 ° C. for 5 hours, the ion exchange resin was removed by filtration.
1.6 g of white powder of aluminum acetylacetonate was added as a curing catalyst, and after stirring at 25 ° C. for 3 hours, 50 g of Ac polymer 1 (produced in Synthesis Example 3, 40 mass% diacetone alcohol solution), PMA- 5 g of ST (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., 30% by mass propylene glycol monomethyl ether acetate solution of silica sol) was added and stirred for 1 hour. The coating solution thus obtained had a non-volatile content (150 ° C., 0.5 hour) of 33.3% by mass, a viscosity of 33.5 mm 2 / s, and a refractive index of 1.4374. This is Example 1 of the composition.

[実施例2]
ビスフェノール−シラン50gの替わりに、ビスフェノール−シラン25gとKBM−7603(信越化学工業(株)製シラン,パーフルオロヘキシルエチルトリメトキシシラン)25gを用いた以外は、実施例1と同様に行った。こうして得られた塗布溶液は、不揮発分(150℃、0.5時間)35.1質量%、粘度は34.0mm2/s、屈折率1.4326であった。このものを組成物の実施例2とする。
[Example 2]
The same procedure as in Example 1 was performed except that 25 g of bisphenol-silane and 25 g of KBM-7603 (silane manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., perfluorohexylethyltrimethoxysilane) were used instead of 50 g of bisphenol-silane. The coating solution thus obtained had a nonvolatile content (150 ° C., 0.5 hour) of 35.1% by mass, a viscosity of 34.0 mm 2 / s, and a refractive index of 1.4326. This is Example 2 of the composition.

[比較例1]
Acポリマー1(合成例3にて製造)50gの替わりに、Acポリマー2(合成例4にて製造)50gを用いた以外は、実施例1と同様に行った。こうして得られた塗布溶液は、不揮発分(150℃、0.5時間)33.2質量%、粘度は33.7mm2/s、屈折率1.4378であった。このものを組成物の比較例1とする。
[Comparative Example 1]
The same procedure as in Example 1 was performed except that 50 g of Ac polymer 2 (manufactured in Synthesis Example 4) was used instead of 50 g of Ac polymer 1 (manufactured in Synthesis Example 3). The coating solution thus obtained had a nonvolatile content (150 ° C., 0.5 hour) of 33.2% by mass, a viscosity of 33.7 mm 2 / s, and a refractive index of 1.4378. This is designated as Comparative Example 1 of the composition.

[比較例2]
ビスフェノール−シラン50gの替わりに、KBM−7603(信越化学工業(株)製シラン)50gを用いた以外は、実施例1と同様に行った。こうして得られた塗布溶液は、不揮発分(150℃、0.5時間)33.5質量%、粘度は20.6mm2/s、屈折率1.4224であった。このものを組成物の比較例2とする。
[Comparative Example 2]
It carried out similarly to Example 1 except having used 50 g of KBM-7603 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. silane) instead of 50 g of bisphenol-silane. The coating solution thus obtained had a nonvolatile content (150 ° C., 0.5 hour) of 33.5% by mass, a viscosity of 20.6 mm 2 / s, and a refractive index of 1.4224. This is designated as Comparative Example 2 of the composition.

[比較例3]
ビスフェノール−シラン50gとUV吸収−シラン50gの替わりに、KBM−403(信越化学工業(株)製シラン(γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン))50gとKBM−7603(信越化学工業(株)製シラン(パーフルオロヘキシルエチルトリメトキシシラン))50gを用いた以外は、実施例1と同様に行った。こうして得られた溶液は、アクリル樹脂が沈殿し、良好な塗布溶液を得ることはできなかった。
[Comparative Example 3]
Instead of 50 g of bisphenol-silane and 50 g of UV absorption-silane, 50 g of KBM-403 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. (γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane)) and KBM-7603 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) The same procedure as in Example 1 was performed except that 50 g of silane (perfluorohexylethyltrimethoxysilane) manufactured was used. In the solution thus obtained, an acrylic resin was precipitated, and a good coating solution could not be obtained.

[比較例4]
撹拌機、コンデンサー及び温度計を備えた2リットルフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテル125g、イオン交換水21g、ビスフェノール−シラン50gとUV吸収−シラン50gを仕込み、撹拌しながら20℃に維持した。これに、イオン交換樹脂アンバーリスト15dry(オルガノ(株)陽イオン交換樹脂)0.25gを添加して高速撹拌した。25℃にて5時間撹拌後、イオン交換樹脂をろ過で除いた。
硬化触媒としてアルミニウムアセチルアセトネートの白色粉体1.6gを添加し、25℃にて3時間撹拌後、Acポリマー1(合成例3にて製造、40質量%ジアセトンアルコール溶液)50gを添加し、1時間撹拌した。こうして得られた塗布溶液は、不揮発分(150℃、0.5時間)33.3質量%、粘度は54.7mm2/s、屈折率1.4495であった。このものは、組成物の比較例4とする。
実施例1,2、比較例1〜4の組成物の詳細は、表3,4にまとめた。
[Comparative Example 4]
A 2 liter flask equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer was charged with 125 g of propylene glycol monomethyl ether, 21 g of ion-exchanged water, 50 g of bisphenol-silane and 50 g of UV absorption-silane, and maintained at 20 ° C. with stirring. To this, 0.25 g of ion exchange resin Amberlyst 15 dry (organo Corp. cation exchange resin) was added and stirred at high speed. After stirring at 25 ° C. for 5 hours, the ion exchange resin was removed by filtration.
Add 1.6 g of white powder of aluminum acetylacetonate as a curing catalyst, stir at 25 ° C. for 3 hours, and then add 50 g of Ac polymer 1 (produced in Synthesis Example 3, 40 mass% diacetone alcohol solution). Stir for 1 hour. The coating solution thus obtained had a non-volatile content (150 ° C., 0.5 hour) of 33.3% by mass, a viscosity of 54.7 mm 2 / s, and a refractive index of 1.4495. This is designated as Comparative Example 4 of the composition.
Details of the compositions of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4 are summarized in Tables 3 and 4.

Figure 2013190542
KBM−7603:パーフルオロヘキシルエチルトリメトキシシラン
KBM−403:γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
Figure 2013190542
KBM-7603: Perfluorohexylethyltrimethoxysilane KBM-403: γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane

Figure 2013190542
Figure 2013190542

[実施例3,4、比較例5〜8]
表面を清浄化した0.5mmポリカーボネート樹脂板(ユーピロンシート、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製)に、実施例組成物として、実施例1及び実施例2のものをフローコーティング法にて塗布し、室温で20分風乾した後、120℃で60分硬化させた。これらを実施例3及び実施例4とする。このようにして得られた塗膜を下記評価方法で評価した。これらを評価したところ、光学特性、膜密着性、硬度特性等いずれも良好であった。
比較例として、同様のポリカーボネート樹脂板に、組成物の比較例1、2、4をフローコーティング法にて塗布し、同一条件で硬化させた。これらを、比較例5、6、8とする。これらを評価したところ、比較例5、6では光学特性が不良であり、比較例5、8では、硬度特性が不良であった。また、組成物の比較例3のものを用いた場合(比較例7)では、沈殿を起こし、塗工用の溶液を調製することができなかった。
各種物性評価の結果を表5、6にまとめた。
本発明の組成物により被膜を施されたプラスチックポリカーボネート樹脂だけが、紫外線遮蔽性に加えて、優れた透明性、膜密着性、耐擦傷性を発現することが可能となった。
[Examples 3 and 4, Comparative Examples 5 to 8]
The surface of a 0.5 mm polycarbonate resin plate (Iupilon sheet, manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd.) with a cleaned surface was applied as an example composition by the flow coating method. After air drying at room temperature for 20 minutes, it was cured at 120 ° C. for 60 minutes. These are referred to as Example 3 and Example 4. The coating film thus obtained was evaluated by the following evaluation method. When these were evaluated, the optical characteristics, film adhesion, hardness characteristics, etc. were all good.
As a comparative example, Comparative Examples 1, 2, and 4 of the composition were applied to the same polycarbonate resin plate by a flow coating method and cured under the same conditions. These are referred to as Comparative Examples 5, 6, and 8. When these were evaluated, in Comparative Examples 5 and 6, the optical characteristics were poor, and in Comparative Examples 5 and 8, the hardness characteristics were poor. Further, when the composition of Comparative Example 3 was used (Comparative Example 7), precipitation occurred and a coating solution could not be prepared.
The results of various physical property evaluations are summarized in Tables 5 and 6.
Only the plastic polycarbonate resin coated with the composition of the present invention can exhibit excellent transparency, film adhesion, and scratch resistance in addition to ultraviolet shielding properties.

実施例中の各種物性の測定及び評価は以下の方法で行った。
(1)塗工性:下記基準により評価した。結果を表6に示す。
○:膜外観が均一で透明
×:膜外観不均一及び/又は濁りがある
(2)膜外観:コーティング膜の塗膜外観を目視にて観察した。
(3)光学特性:紫外線・可視光透過スペクトルの測定により、光学特性の塗膜透明性と紫外線遮蔽能について評価した。
石英ガラス(厚さ1mm)上に形成したコーティング膜の紫外線・可視光透過スペクトルを、日立製作所製分光光度計U−3310により、波長200〜500nmの測定を行った。膜の400nmの透過率で透明性を、350nmの透過率で紫外線遮蔽能を評価した。下記基準による評価結果を表6に示す。
UV遮蔽性
○:波長350nmの光の透過率が1%以下
×:波長350nmの光の透過率が1%を超える
透明性
○:波長400nmの光の透明率が90%以上
×:波長400nmの光の透明率が90%未満
(4)膜密着性は、初期密着性と煮沸密着性について評価した。
初期密着性は、JIS K5400に準拠し、試験片をカミソリの刃で2mm間隔の縦横6本ずつ切れ目を入れて25個の碁盤目を作り、市販のセロハン粘着テープをよく密着させた後、90度手前方向に急激に剥がした時、被膜が剥離せずに残存したマス目数(X)をX/25で表示した。
煮沸密着性は、試験片を沸騰水中に2時間浸漬した後に、目視にて外観観察、及び前記と同様にして密着性試験を行った。
下記基準による評価結果を表6に示す。
○:Xが25(剥離なし)
×:Xが25未満(剥離あり)
(5)硬度特性は、学振式磨耗試験による耐擦傷性で評価した。
学振式磨耗試験機にて加重1kgfを装着し、10回往復後の曇価を測定した。下記基準により評価した。
○: Hz≦2
×: Hz>2
(6)下記基準により総合評価した結果を表6に示す。
○:×となる項目なし
×:×となる項目1つ以上あり
Measurement and evaluation of various physical properties in the examples were performed by the following methods.
(1) Coating property: Evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 6.
○: Film appearance is uniform and transparent ×: Film appearance is non-uniform and / or turbid (2) Film appearance: The coating film appearance of the coating film was visually observed.
(3) Optical characteristics: The film transparency of the optical characteristics and the ultraviolet shielding ability were evaluated by measuring the ultraviolet / visible light transmission spectrum.
The UV / visible light transmission spectrum of the coating film formed on quartz glass (thickness 1 mm) was measured with a spectrophotometer U-3310 manufactured by Hitachi, Ltd. at a wavelength of 200 to 500 nm. The transparency of the film was evaluated with a transmittance of 400 nm, and the ultraviolet shielding ability was evaluated with a transmittance of 350 nm. Table 6 shows the evaluation results based on the following criteria.
UV shielding property ○: Transmissivity of light with a wavelength of 350 nm is 1% or less ×: Transparency with light transmittance of a wavelength of 350 nm exceeding 1% ○: Transparency of light with a wavelength of 400 nm is 90% or more ×: Wavelength of 400 nm The light transparency was less than 90%. (4) Film adhesion was evaluated for initial adhesion and boiling adhesion.
The initial adhesion is in accordance with JIS K5400, and the test piece is cut into 6 vertical and horizontal 6 mm intervals with a razor blade to make 25 grids, and a commercially available cellophane adhesive tape is adhered closely to the test piece. When the film was peeled off rapidly in the forward direction, the number of squares (X) remaining without peeling of the coating was indicated by X / 25.
For boiling adhesion, after immersing the test piece in boiling water for 2 hours, the appearance was visually observed and the adhesion test was performed in the same manner as described above.
Table 6 shows the evaluation results based on the following criteria.
○: X is 25 (no peeling)
X: X is less than 25 (with peeling)
(5) Hardness characteristics were evaluated by scratch resistance according to the Gakushin abrasion test.
A load of 1 kgf was attached with a Gakushin type abrasion tester, and the haze value after 10 reciprocations was measured. Evaluation was made according to the following criteria.
○: Hz ≦ 2
×: Hz> 2
(6) Table 6 shows the results of comprehensive evaluation based on the following criteria.
○: No item for x ×: One or more items for x

Figure 2013190542
Figure 2013190542

Figure 2013190542
Figure 2013190542

Claims (8)

下記(A)〜(E)成分を含有することを特徴とするコーティング用組成物。
(A)成分:ビスフェノール基含有シランとUV吸収基含有シランの共加水分解縮合物、
(B)成分:ケイ素酸化物のコロイド粒子、
(C)成分:反応性シリル基含有アクリル樹脂、
(D)成分:硬化剤、
(E)成分:溶剤
A coating composition comprising the following components (A) to (E):
(A) component: cohydrolyzed condensate of bisphenol group-containing silane and UV absorbing group-containing silane,
(B) component: colloidal particles of silicon oxide,
(C) component: reactive silyl group-containing acrylic resin,
(D) component: a curing agent,
(E) component: solvent
(A)成分が、以下の(A−1)成分のビスフェノール基含有シランと、(A−2)成分のUV吸収基含有シランとを共加水分解した共加水分解縮合物であることを特徴とする請求項1に記載のコーティング用組成物。
(A−1)成分:
Figure 2013190542
(式中、R1〜R4は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基又はアリール基を示す。R5,R6は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基であり、R5とR6とが結合してこれらが結合する炭素原子と共に炭素数3〜13の炭素環又は複素環を形成してもよく、これらの基に炭素原子を有する場合には、置換基として、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数2〜6のアルケニル基又は炭素数1〜6のアルコキシ基を有することもできる。また、Yは独立に下記式
Figure 2013190542
で示される基であり、R10は炭素数2〜6のアルキレン基であり、R11,R12は、独立に炭素数1〜6のアルキル基である。nは0〜2の整数を示す。)
(A−2)成分:
Figure 2013190542

(式中、A1〜A10は、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルキル基、又はOYであり、A1〜A10のうち少なくとも1つがOYである。Yは上記の通りである。)
The component (A) is a cohydrolyzed condensate obtained by cohydrolyzing the bisphenol group-containing silane of the following component (A-1) and the UV absorbing group-containing silane of the component (A-2). The coating composition according to claim 1.
(A-1) Component:
Figure 2013190542
(In the formula, R 1 to R 4 represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group or an aryl group. R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl having 1 to 10 carbon atoms. Or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and R 5 and R 6 may be bonded to form a carbocyclic or heterocyclic ring having 3 to 13 carbon atoms together with the carbon atom to which these are bonded. When the group has a carbon atom, the substituent may have an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. Independently
Figure 2013190542
R 10 is an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, and R 11 and R 12 are independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. n shows the integer of 0-2. )
(A-2) Component:
Figure 2013190542

(In the formula, A 1 to A 10 are a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or OY, and at least one of A 1 to A 10 is OY. Y is as described above. .)
(A)成分と(B)成分を、予め酸性触媒存在下で加水分解・縮合させてなることを特徴とする請求項1又は2に記載のコーティング用組成物。   The coating composition according to claim 1 or 2, wherein the component (A) and the component (B) are previously hydrolyzed and condensed in the presence of an acidic catalyst. (C)成分の反応性シリル基含有アクリル樹脂が、(イ)紫外線吸収性アクリル単量体と、(ロ)アルコキシシリル基含有アクリル単量体と、(ハ)それ以外のアクリル単量体とを共重合して得られるアクリル樹脂である請求項1〜3のいずれか1項に記載のコーティング用組成物。   The reactive silyl group-containing acrylic resin of component (C) is (i) an ultraviolet-absorbing acrylic monomer, (b) an alkoxysilyl group-containing acrylic monomer, and (c) other acrylic monomers. The coating composition according to claim 1, which is an acrylic resin obtained by copolymerization of (D)成分の硬化触媒が、アルミニウム化合物である請求項1〜4のいずれか1項に記載のコーティング用組成物。   The coating composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the curing catalyst of component (D) is an aluminum compound. (E)成分の溶剤が、2つ以上の官能基を有する化合物である請求項1〜5のいずれか1項に記載のコーティング用組成物。   The coating composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the solvent of component (E) is a compound having two or more functional groups. プラスチックレンズ基材上に、請求項1〜6のいずれか1項に記載の組成物により形成されたハードコート層を設けてなることを特徴とするプラスチックレンズ。   A plastic lens comprising a hard lens layer formed of the composition according to claim 1 on a plastic lens substrate. プラスチックレンズ基材がポリカーボネート樹脂基材である請求項7に記載のプラスチックレンズ。   The plastic lens according to claim 7, wherein the plastic lens substrate is a polycarbonate resin substrate.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105294753A (en) * 2015-11-19 2016-02-03 陕西省石油化工研究设计院 Preparation method of 2-hydroxybenzophenone derivative-based silane
CN105384768A (en) * 2015-11-27 2016-03-09 陕西省石油化工研究设计院 Preparation method of benzophenone group-containing silane
JP2016210749A (en) * 2015-05-13 2016-12-15 信越化学工業株式会社 Ultraviolet absorptive organic silicon compound, coating and laminate
JP2017505791A (en) * 2014-02-14 2017-02-23 メディカル リサーチ カウンシルMedical Research Council Stabilized silicate composition and its use as an antiperspirant composition
WO2017145169A1 (en) * 2016-02-28 2017-08-31 B.G. Negev Technologies And Applications Ltd., At Ben-Gurion University Additives for protection of polymers against ultraviolet light
US20180155370A1 (en) * 2014-12-09 2018-06-07 Korea Institute Of Industrial Technology Thermosetting alkoxysilyl compound having two or more alkoxysilyl groups, composition and cured product comprising same, use thereof, and method for preparing alkoxysilyl compound
CN109021005A (en) * 2018-08-22 2018-12-18 陕西能源职业技术学院 A kind of preparation method of water solubility 2- hydroxyl benzophenone derivant base silane
US10428198B2 (en) 2016-01-27 2019-10-01 International Business Machines Corporation Ultraviolet light absorbing matrix-modified light stabilizing silica particles
WO2020262658A1 (en) * 2019-06-28 2020-12-30 ホヤ レンズ タイランド リミテッド Curable composition, method for producing same, eyeglass lens, eyeglasses and method for producing eyeglass lens
CN114277579A (en) * 2021-12-28 2022-04-05 浙江东进新材料有限公司 Processing method of sun-proof polyester cotton-like fabric

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS588766A (en) * 1972-09-15 1983-01-18 イ−・アイ・デユポン・デ・ニモアス・アンド・カンパニ− Coating composition containing ultra violet ray absorbent
JPS58213075A (en) * 1982-04-30 1983-12-10 ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ Ultraviolet ray absorbent, manufacture, composition and product
JPH0345629A (en) * 1989-07-14 1991-02-27 Shin Etsu Chem Co Ltd Organopolysiloxane polymer or copolymer and preparation thereof
JPH0436290A (en) * 1990-05-30 1992-02-06 Toagosei Chem Ind Co Ltd Silane compound
JP2001232728A (en) * 2000-02-23 2001-08-28 Teijin Chem Ltd Surface protected transparent plastic composite
US20030020049A1 (en) * 2001-07-30 2003-01-30 Payne Donald N. Modified silicon-based UV absorbers useful in crosslinkable polysiloxane coatings via sol-gel polymerization
JP2010111715A (en) * 2008-11-04 2010-05-20 Shin-Etsu Chemical Co Ltd Reactive ultraviolet absorber and coating liquid for forming ultraviolet shielding film, ultraviolet shielding film, and substrate formed of ultraviolet shielding film and having ultraviolet shielding function
JP2011037969A (en) * 2009-08-10 2011-02-24 Shin-Etsu Chemical Co Ltd Coating composition and coated article

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS588766A (en) * 1972-09-15 1983-01-18 イ−・アイ・デユポン・デ・ニモアス・アンド・カンパニ− Coating composition containing ultra violet ray absorbent
JPS58213075A (en) * 1982-04-30 1983-12-10 ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ Ultraviolet ray absorbent, manufacture, composition and product
JPH0345629A (en) * 1989-07-14 1991-02-27 Shin Etsu Chem Co Ltd Organopolysiloxane polymer or copolymer and preparation thereof
JPH0436290A (en) * 1990-05-30 1992-02-06 Toagosei Chem Ind Co Ltd Silane compound
JP2001232728A (en) * 2000-02-23 2001-08-28 Teijin Chem Ltd Surface protected transparent plastic composite
US20030020049A1 (en) * 2001-07-30 2003-01-30 Payne Donald N. Modified silicon-based UV absorbers useful in crosslinkable polysiloxane coatings via sol-gel polymerization
JP2010111715A (en) * 2008-11-04 2010-05-20 Shin-Etsu Chemical Co Ltd Reactive ultraviolet absorber and coating liquid for forming ultraviolet shielding film, ultraviolet shielding film, and substrate formed of ultraviolet shielding film and having ultraviolet shielding function
JP2011037969A (en) * 2009-08-10 2011-02-24 Shin-Etsu Chemical Co Ltd Coating composition and coated article

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017505791A (en) * 2014-02-14 2017-02-23 メディカル リサーチ カウンシルMedical Research Council Stabilized silicate composition and its use as an antiperspirant composition
US20180155370A1 (en) * 2014-12-09 2018-06-07 Korea Institute Of Industrial Technology Thermosetting alkoxysilyl compound having two or more alkoxysilyl groups, composition and cured product comprising same, use thereof, and method for preparing alkoxysilyl compound
US10428176B2 (en) * 2014-12-09 2019-10-01 Korea Institute Of Industrial Technology Thermosetting alkoxysilyl compound having two or more alkoxysilyl groups, composition and cured product comprising same, use thereof, and method for preparing alkoxysilyl compound
JP2016210749A (en) * 2015-05-13 2016-12-15 信越化学工業株式会社 Ultraviolet absorptive organic silicon compound, coating and laminate
CN105294753A (en) * 2015-11-19 2016-02-03 陕西省石油化工研究设计院 Preparation method of 2-hydroxybenzophenone derivative-based silane
CN105384768A (en) * 2015-11-27 2016-03-09 陕西省石油化工研究设计院 Preparation method of benzophenone group-containing silane
US10428198B2 (en) 2016-01-27 2019-10-01 International Business Machines Corporation Ultraviolet light absorbing matrix-modified light stabilizing silica particles
US11225564B2 (en) 2016-02-28 2022-01-18 B.G. Negev Technologies And Applications Ltd., At Ben-Gurion University Additives for protection of polymers against ultraviolet light
WO2017145169A1 (en) * 2016-02-28 2017-08-31 B.G. Negev Technologies And Applications Ltd., At Ben-Gurion University Additives for protection of polymers against ultraviolet light
US11884797B2 (en) 2016-02-28 2024-01-30 B.G. Negev Technologies And Applications Ltd., At Ben-Gurion University Additives for protection of polymers against ultraviolet light
CN109021005A (en) * 2018-08-22 2018-12-18 陕西能源职业技术学院 A kind of preparation method of water solubility 2- hydroxyl benzophenone derivant base silane
JP2021006600A (en) * 2019-06-28 2021-01-21 ホヤ レンズ タイランド リミテッドHOYA Lens Thailand Ltd Curable composition and its manufacturing method, eyeglass lens, manufacturing method of eyeglasses and eyeglass lenses
JP7377636B2 (en) 2019-06-28 2023-11-10 ホヤ レンズ タイランド リミテッド Curable composition and method for producing the same, spectacle lens, spectacles, and method for producing spectacle lenses
WO2020262658A1 (en) * 2019-06-28 2020-12-30 ホヤ レンズ タイランド リミテッド Curable composition, method for producing same, eyeglass lens, eyeglasses and method for producing eyeglass lens
CN114277579A (en) * 2021-12-28 2022-04-05 浙江东进新材料有限公司 Processing method of sun-proof polyester cotton-like fabric

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